Báo cáo đồ án gia công

Ngày nay cuộc cách mạng khoa học kỹ thật trên thế giới đang phát triển với tốc độ rất nhanh đưa tới những thành tựu mới trong chế tạo cơ khí như các hệ thống tự động hóa sản xuất trong đó có kỹ thuật sản xuất linh hoạt dùng robot –người máy ,công nghệ gia công trên các máy điều khiển số CNC ,hệ thống sản xuất tích hợp CIM … Song những kỹ thuật mới này đều xuất phát từ những lý thuyết kinh điển của công nghệ chế tạo máy được hình thành và phát triển hơn một thế kỷ nay . Công nghệ chế tạo máy là một ngành then chốt ,đóng vai trò quyết định trong sự nghiệ công nghiệp hóa hiện đại hóa đất nước .Nhiệm vự của ngành này là chế tạo ra các sản phẩm cơ khí phục vụ cho nền kinh tế quốc dân ,việc phát triển ngành chế tạo máy đang là ưu tiên hàng đầu của đảng và nhà nước ta . Môn học công nghệ chế tạo máy có một vị trí quan trọng trong chương trình đào tạo kỹ sư cơ khí ,để giúp sinh viên nắm vững được các kiến thức cơ bản của môn học và giúp làm quen với nhiệm vụ thiết kế ,trong chương trình đào tạo :”Đồ án môn học công nghệ chế tạo máy” là môn học không thể thiếu của sinh viên cơ khí .

“ThiÕt kÕ qui tr×nh c«ng nghÖ chÕ t¹o chi tiÕt d¹ng hép víi s¶n l-îng

10000 chi tiÕt/n¨m, ®iÒu kiÖn s¶n xuÊt tù do”

- 1 b¶n vÏ chi tiÕt m¸y sè hiÖu:

VÏ b»ng tay/ b»ng m¸y tÝnh, khæ giÊy A4/A3;

Lời nói đầu

Ngày nay cuộc cách mạng khoa học kỹ thật trên thế giới đang phát triển với tốc độ rất nhanh đưa tới những thành tựu mới trong chế tạo cơ khí như các hệ thống tự động hóa sản xuất trong đó có kỹ thuật sản xuất linh hoạt dùng robot –người máy ,công nghệ gia công trên các máy điều khiển số CNC ,hệ thống sản xuất tích hợp CIM … Song những kỹ thuật mới này đều xuất phát từ những lý thuyết kinh điển của công nghệ chế tạo máy được hình thành và phát triển hơn một thế kỷ nay

Công nghệ chế tạo máy là một ngành then chốt ,đóng vai trò quyết định trong sự nghiệ công nghiệp hóa hiện đại hóa đất nước Nhiệm vự của ngành này là chế tạo ra các sản phẩm cơ khí phục vụ cho nền kinh tế quốc dân ,việc phát triển ngành chế tạo máy đang là ưu tiên hàng đầu của đảng và nhà nước ta

Môn học công nghệ chế tạo máy có một vị trí quan trọng trong chương trình đào tạo kỹ sư cơ khí ,để giúp sinh viên nắm vững được các kiến thức cơ bản của môn học và giúp làm quen với nhiệm vụ thiết kế ,trong chương trình đào tạo :”Đồ án môn học công nghệ chế tạo máy” là môn học không thể thiếu của sinh viên cơ khí

Sau một thời gian tìm hiểu và dưới sự chỉ dần nhiệt tình của thầy giáo Ngô Đăng Huỳnh ,em đã hoàn thành đồ án môn học kỹ thuật gia công cơ khí Trong quá trình thiết kế và tình toán tất nhiên sẽ có những sai sót do thiếu những hiểu biết thực tế và kinh nghiệm thiết kế em rất mong được sự chỉ bảo và đóng góp ý kiến của quý thầy cô và các bạn để lần thiết kế sao và thực tế sao này được hoàn thiện hơn

Em xin chân thành cảm ơn

Sinh viên

Hoàng Hải Phong

Nội dung thuyết minh và tớnh toỏn đồ ỏn mụn học:

“Kỹ thật gia cụng cơ khớ”

I.Phõn tớch chức năng làm việc của chi tiết :

- U dẫn động CYL cú cỏc lỗ cú đường kớnh khỏc nhau để cố định và định vị các chi tiết với máy

- Những bề mặt, lỗ phải đảm bảo độ nhỏm và dung sai nằm trong giới hạn cho phộp

II.Phõn tớch tớnh cụng nghệ trong kết cấu của chi tiết

- Vật liệu chế chi tiết là thộp CT45

- Cỏc bề mặt của chi tiết cú thể phay bằng dao thụng thường

- Do trờn mặt cú rất nhiều lỗ ren nờn cần phải cẩn thận trong quỏ trỡnh gia cụng

- Cú thể gia cụng trờn mỏy vạn năng

III.Xỏc định dạng sản xuất

Để xỏc định dạng sản xuất ta dựa vào khối lượng của chi tiết gia cụng

và số lượng chi tiết tổng cộng trong một năm

Số lượng chi tiết tổng cộng cần chế tạo trong một năm được xỏc định theo cụng thức :

N1 :số lượng sản phẩm cần chế tạo trong năm theo kế hoạch ;

N1= 10000 (chiếc/năm)

m : số lượng chi tiết trong một sản phẩm ;m = 1

 : lượng sản phẩm dự phòng do sai hỏng khi tạo phôi gây ra : lượng sản phẩm dự trữ cho hỏng hóc và phế phẩm trong quá trình gia công cơ

Trong điều kiện của đồ án có thể chọn  = 3% ÷6% ; = 5% ÷7% Chọn  = 4% ;  = 6 % Ta được :

Q1:khối lượng của chi tiết

V : thể tích của chi tiết

 : khối lượng riêng của vật liệu

=> V = 1654160 - (.452.115 + 4.182.70 + 4.122.54 + 4.42.15) = 533622.74(mm3) = 0,53362274(dm3)

→ Q1 =0,53362274.7,852 = 4.19 (kg)

Tra bảng 2.6 (Tr.31-HDTK đồ án CNCTM) ta xác định dạng sản xuất là hàng khối

IV.Chọn phương pháp chế tạo phôi

Chế tạo chi tiết bằng thép CT45 chúng ta có thể chọn phương pháp chế tạo đúc bằng khuôn kim loại Phương pháp này có độ chính xác bình thường

Thành phần của thép CT45 :

V.Lập tiến trình công nghệ :

5.1.Xác định chuẩn để gia công chi tiết :

-Chuẩn thiết kế : chọn mặt đáy ụ

-Chuẩn công nghệ :

Chuẩn gia công :

+Chọn chuẩn thô là các mặt bên và mặt đáy

+Chọn chuẩn tinh : Chuẩn tinh thống nhất khi gia công các chi tiết dạng hộp

5.2.Phương pháp xác định chuẩn :

Dùng mặt đáy ụ làm chuẩn và định vị trên đồ gá để gia công các lỗ còn lại và các mặt Khi đó sẽ không có sai số chuẩn, vì lúc đó chuẩn định vị trùng với chuẩn đo lường

5.3.Lập sơ bộ các nguyên công :

Nguyên công 1: Phay thô , phay tinh tất cả các bề mặt

Nguyên công 2: Khoan các lỗ ϕ4; ϕ12; ϕ18

Nguyên công 3: Tarô các ren M6

Nguyên công 4 : Khoét lỗ ϕ45

Nguyên công 5 : Phay rãnh kích thước 16

Nguyên công 6 : Mài thô, mài tinh

Nguyên công 7 :Tổng Kiểm tra

5.4.Thiết kế các nguyên công cụ thể :

Nguyên công 1 : Phay thô và phay tinh

+Định vị : chi tiết được định vị giới hạn 6 bậc tự do

Kẹp chặt : sử dụng e tô để kẹp chặt v{ g| ê tô trên b{n m|y

- Chọn m|y: Theo bảng 3.36 ; trang 340-[ 2]

Chọn m|y phay đứng vạn năng 6M82II

Thông số kĩ thuật:

Kích thước l{m việc của b{n m|y: 320*12500

Công suất động cơ: 7.5(kW)

Chi tiết được định vị v{ giới hạn 6 bậc tự do Phôi được kẹp chặt bằng

ren vít Cơ cấu kep chặt thông qua đòn kẹp

Chọn dao: theo bảng 4.55; trang 100-[3] ta chọn

+ chọn dao khoan ruột g{ có đuôi trụ loại ngắn

+ Có chiều d{i từ : L= 20-136 mm

+ Có chiều dài làm việc từ : l= 3-60 mm

+ chọn vật liệu cho mũi khoan l{ thép gió có chắp mảnh hợp kim BK8

Nguyên công 3 : khoan taro các ren M6

Định vị v{ kẹp chặt

Chi tiết được định vị v{ giới hạn 6 bậc tự do Phôi được kẹp chặt bằng ren vít Cơ cấu kep chặt thông qua đòn kẹp

 Chọn máy : Theo bảng 5.23; tr468 – [2]

Chọn máy khoan cần số hiệu : 2E52

+ Mặt khoan có đờng kính lớn nhất: 25mm

+ Công xuất động cơ: N=2.2kw

+ Phạm vi tốc độ : 56-1480vg/ph

Chọn dao: theo bảng 4.55; trang 100-[3] ta chọn

+ chọn dao khoan ruột g{ cú đuụi trụ loại ngắn

Chọn m|y : M|y phay đứng 6M82 II

m|y: 320*12500

31.5 -1600 v/p

+ Chọn mũi khoột : mũi khoột ϕ45

Chiều d{i l{m việc : 15 -50 mm

Chiều dài mũi : 25-100 mm

+ Vật liệu làm mũi khoột : bằng thộp giú cú chắp mảnh hợp kim bk8

Nguyên công 5: Phay rãnh kích thước 16

Định vị v{ kẹp chặt

Chi tiết được định vị v{ giới hạn 6 bậc tự do Phôi được kẹp chặt bằng ren vít Cơ cấu kep chặt thông qua đòn kẹp

+ Chọn máy : Máy phay đứng 6M82II

Kích thước l{m việc của b{n m|y: 320*12500

Công suất động cơ: 7.5(kW)

Máy mài 3A130 có các thông số (Bảng 9.49;tr 92 [5]):

-Đường kính lớn nhất của chi tiết gia công(mm) :280

-Phạm vi đường kính gia công được(mm) : 8 - 200

-Chiều dài lớn nhất gia công dược (mm):450

-Độ côn đầu tâm ụ trước :mooc N0 4

-Dịch chuyển ngang lớn nhất ụ đá mài (mm): thủy lực :286;tay:236

-Bước tiến ngang của ụ đá(mm/hành trình bàn) :0,0025 – 0,04

-Dịch chuyển ngang của ụ đá sau 1 đọ chia của đĩa chia(mm) :0,0025 ; 0,01 -Số cấp tốc độ mâm cặp ụ trước : vô cấp

-Phạm vi tốc độ mâm cặp ụ trước (vg.ph): 50 – 400

-Phạm vi đường kính lỗ được mài (mm):30 – 100

-Công suất động cơ chính :4 KW

-Khối lượng máy : 3780 và 4600 Kg

-Kích thước máy (mm):

Dài:3060 ; 4990 Rộng:2000 Cao:1650

●Chọn đá mài : и ph¼ng ( tra b¶ng 4.93;tr 432[III]) cã c¸c kÝch th-íc chÝnh sau:

D = 3- 1060 ; H = 6-250 (mm) ; d = 1- 350

Nguyên công 7 :Kiểm tra

- Kiểm tra kích thước bao gồm: kích thước đường kính và chiều dài các

lỗ Để kiểm tra đường kính ta dùng thước kẹp, panme

- Kiểm tra độ nhám các bề mặt tấm

- Kiểm tra độ chính xác của lỗ, ren

VI.Tính lượng dư gia công

Lượng dư gia công được xác định hợp lý sẽ làm giảm giá thành chế tạo phôi, làm giảm thời gian gia công và làm giảm giá thành sản xuất

Tính lượng dư cho nguyên công 1: Phay thô phay tinh

Khối lượng của phôi là 5,03kg

Quy trình công nghệ bao gồm:

(µm)

Kích thước tính toán (mm)

Dun

g sai (mm)

Kích thước giới hạn (mm)

Giá trị giới hạn của lượng

tra bảng 1.105 [2] ta được: =300(µm)

Sai lệch không gian còn lại sau khi phay thô là:

( ) Sai lệch không gian còn lại sau khi phay tinh là:

)

Vì gia công có chống tâm nên sai số gá đặt

trong công thức tính Zmin không còn sai số gá đặt

Lượng dư gia công nhỏ nhất được xác định theo công thức:

Nguyên công phay thô:

( ) Nguyên công phay tinh:

( ) Cột ghi kích thước tính toán được xác định như sau:

Ghi kích thước của chi tiết vào hàng cuối cùng còn ở các hàng khác thì lấy kích thước ở nguyên công trước đó cộng với lượng dư tính toán nhỏ nhất như vậy ta có:

Xác định lượng dư giới hạn:

Zbmax là hiệu các kích thước giới hạn lớn nhất

Zbmin là hiệu các kích thước giới hạn nhỏ nhất

- Lượng dư tổng cộng lớn nhất là tổng các lượng dư trung gian lớn nhất:

Z0max = ( )

- Lượng dư tổng cộng nhỏ nhất là tổng cỏc lượng dư trung gian nhỏ nhất:

VII.Tớnh và tra chế độ cắt cho cỏc nguyờn cụng

Nguyờn cụng 1: Phay thụ

Phay thụ

+ chọn chiều s}u cắt t = 2mm + chiều rộng phay B = 60mm + lượng chạy dao Sz = 0.24mm/vũng Theo bảng 5-125 thang 113-[4]

+ số răng dao phay z = 10 răng

- D: đờng kính dao phay D=100mm

- T: tuổi bền dao phay, tra bảng 5-40; tr34 - [4] ta có T=180phút

- K : hệ số điều chỉnh chung

Kv = Kmv.Knv.Kuv

Tra bảng 5.1;tr6 - [2] ta có

100 322

0 2 , 0 4 , 0 1 , 0 2

,

0

2 , 0

176 1000

10 60 24 , 0 2 5 , 82

.

10

0 1 1

1 1 8 , 0 95 , 0

= 2895.7 (N);

Vậy lực cắt là P = 2895.7 N;

*Mômen xoắn đợc tính theo công thức

M = =

1000 2

100 7

C =34,2; q=0,45; y=0,3; m=0,2

K : hÖ sè ®iÒu chØnh chung

Kv = Kmv.Kuv.Klv

Tra b¶ng (5.1-5.6) [4] ta cã

0

45 , 0

Trong đó n= =

9

8 89 1000

 = 1588 (vòng/phút) Ta chọn số vòngquay theo máy

Đường kớnh danh nghĩa d = 6mm; bước ren S =1,0; L =60; l = 18

 Nguyờn cụng 4 :khoột lỗ ϕ45

Với chiều s}u cắt : t=0.5 D= 0,5.45= 22.5 mm

Lượng tiến dao S=1.1 mm

Tốc độ cắt tính theo công thức

V= = m v x q y v

K S

.

0

6 0

=23.30 (m/p) Momen xoắn P =10.C D S k Cp=67 ; q=1; x=1.2 ; y=0.65

3 23 1000

 =329.7

 N =

9750

7 329 9 129

=4.3 (kw) + Nguyên công 5: Phay r~nh kích thước 16

+ chọn chiều s}u cắt t = 4mm + chiều rộng phay B = 16mm + lượng chạy dao Sz = 0.028mm/vòng Theo bảng 5-125 thang 113-[4]

+ số răng dao phay z = 4 răng

- D: đờng kính dao phay D=16mm

- T: tuổi bền dao phay, tra bảng 5-40; tr34 - [4] ta có T=80phút

80

16 108

0 2 , 0 3 , 0 06

, 0 32

,

0

2 , 0

n= =

16 14 , 3

42 54

1000 = 1083.2 (vòng/phút)

Ta chọn số vòng quay theo máy nm=1000(vòng/phút);

- C =68.2; w=0, u=1; x=0,86; q=0.786; y=0,72; Theo bảng5.41;tr35- [4]

- kmv=1

Thay vào biểu thức (7.2) ta đợc

1083 16

4 16 028 , 0 4 2 68

.

10

0 786 0

1 72 , 0 86 , 0

16 4

. d

d

n D

1880 60 14 , 3 60 1000

.

ph m n

D

VIII.Tớnh thời gian cơ bản cho tất cả cỏc nguyờn cụng

Nguyờn cụng 1: Phay thụ v{ phay tinh

* Xác định thời gian gia công cơ bản theo công thức

(8.1);

- Trong đó

L- Chiều dài bề mặt gia công (mm)

L1- Chiều dài ăn dao (mm)

L2- Chiều dài thoát dao (mm)

,

2

5 13

5 13 115

5 13 116

13 3 ) 5 , 0 : 100 ( 5 , 0 ) 3 5 , 0 ( ) : (

.

1

5 13

5 13 115

5 13 116

2 3 7 70 4

phút n

S

L L

L

2 8 54 54 4

phút n

S

L L

2 16 3 15 4

n

S

L L

) ( 84 0 350 285 , 0

2 4 15 4

phỳt n

S

L L

L

 Nguyờn cụng 4: Khoột lỗ ϕ45

* Xác địng thời gian gia công cơ bản theo công thức

2 05 15 115

2 1

phỳt n

S

L L L

 Nguyờn cụng 5: Phay rónh kt 16

Với L = 115mm ta cú:

7 3 ) 2 : 100 ( 2 ) 3 5 , 0 ( ) : (

112 0

5 7 115

 X|c định thời gian gia cụng cả chi tiết

Trong sản xuất hàng loạt vừa và sản xuất hàng khối thời gian được xác

định theo công thức sau:

Ttc= To+ Tp+ Tpv+Ttn

To- Thời gian cơ bản: T0 = T1 + T2 + T3 + T4 +T5+T6+T7+T8 =

=18.08 (phút)

IX.Thiết kế đồ gá

Ở những bước nguyên công kh|c nhau chúng ta có thể g| đặt bằng c|c

cơ cấu kẹp chặt phôi kh|c nhau Do đó để cụ thể hơn ta thiết kế sơ đồ g| đặt cho một nguyên công cụ thể Sau đ}y l{ nội dung thiết kế đồ g| cho nguyên công 3: khoan c|c lỗ trên mặt chính A

 Yêu cầu kĩ thuật

 Phôi phải được kẹp chặt bằng thiết bị kẹp, cơ cấu kẹp chặt l{

cơ cấu đòn kẹp với hai phiến tỳ phẳng định vị 3 bậc tự do, kẹp chặt bằng ren

 Cơ cấu sinh lực l{ tay công nh}n

 Mặt phẳng được gia công trên phôi phải vuông góc với mặt phẳng l{m việc của mũi khoan

 Cơ cấu kẹp chặt đồ g| lên b{n m|y l{ bulong, đai ốc

 Tính lực kẹp

- Lực cắt được tính theo công thức sau:

Với: Z – Số răng của dao phay Z = 6

Kp=Kmp Tra bảng 2.23 [2] Ta được Kp=0,75

Cp – Hệ số mũ Tra bảng 2.32 [2]

Cp=68,2 xp = 0,86 yp = 0,72 up = 1 wp=0 qp = 0,86

t – chiều s}u cắt t = 5mm

B – Bề rộng phay B=16mm

S – Bước tiến dao răng S=0,01mm/răng

D – Đường kính dao phay(mm) D=16mm

n – Số vòng quay của dao phay n=500 vòng/ phút

K1 – Hệ số tính đến lực cắt tăng khi độ bóng thay đổi K1=1,2

K2 – Hệ số tăng lực cắt khi dao mòn K2=1,3

K3 – Hệ số tăng lực cắt khi gia công gi|n đoạn K3=1,2

K4 – Hệ số tính đến sai số của cơ cấu kẹp chặt K4=1

K5 – Hệ số tính đến mức độ thuận lợi của cơ cấu kẹp K5=1

K6 – Hệ số tính đến mô men l{m quay chi tiết K6=1

K = 1,5.1,3.1,2.1.1.1= 2,34

f – Hệ số ma s|t f = 0,2

Vậy lực kẹp tổng hợp:

4.Sai số chế tạo cho phép đồ gá

Sai số chế tạo đồ gá cho phép theo yêu cầu của nguyên công để quy định điều kiện kỹ thuật chế tạo và lắp ráp đồ gá

εld: Sai số do lắp đặt đồ gá εld=10m

εc: Sai số chuẩn do định vị chi tiết gia công εc=0

εgd: Sai số gá đặt εgd=20m Vậy

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1 – Sổ tay kỹ sư công nghệ chế tạo máy – GS.TS.Trần Văn Địch