Noi dung thuyet minh

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP.HCMKHOA CƠ KHÍ ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY THIẾT KẾ QUY TRÌNH GIA CÔNG CHI TIẾT CẦN NỐI NĂM - 20…... LỜI NÓI ĐẦU Qua các mô

Trang 1

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP.HCM

KHOA CƠ KHÍ

ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY

THIẾT KẾ QUY TRÌNH GIA CÔNG CHI TIẾT CẦN NỐI

NĂM - 20…

Trang 2

LỜI NÓI ĐẦU

Qua các môn học “ Công nghệ chế tạo máy” là kết quả của nhiều môn học: công

nghệ chế tạo máy, gia công kim loại, vật liệu cơ khí… Qua môn này giúp cho sinh viên làmquen với nhiều quá trình công nghệ thực tế và tổng hợp kiến thức của các môn học

Hiện nay, do yêu cầu của nền kinh tế nói chung và ngành cơ khí nói riêng đòi hỏi người

kỹ sư cơ khí phải có kiến thức sâu rộng, phải biết vận dụng kiến thức đã học giải quyếtnhững vấn đề thực tế thường gặp phải trong quá trình sản xuất Ngoài ra đồ án môn học nàycòn tạo diều kiện cho sinh viên nắm vững và vận dụng có hiệu quả các phương pháp thiết kếnhằm đạt được các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật theo yêu cầu trong điều kiện và quy mô cụ thể Một chi tiết máy có thể có nhiều quy trình công nghệ khác nhau, việc thiết kế quy trìnhcông nghệ được chọn trong môn học này sao cho hợp lý nhất đồng thời đảm bảo yêu cầu vềchất lượng, giá thành, thời gian

Mặc dù đã cố gắng rất nhiều nhưng vì thiếu kiến thức, kinh nghiệm nên trong quá trình tiếnhành làm đồ án không thể tránh khỏi những thiếu sót, sai phạm

Kính mong quý thầy, cô chỉ bảo để cho em có thêm kinh nghiệm và kiến thức làm hànhtrang vào đời Chúng em xin chân thành cám ơn quý thầy cô!

Trang 3

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

………

Trang 4

NHIỆM VỤ ĐỀ TÀI

Tên đề tài số 11: Thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết: Cần nối

Yêu cầu: Thiết lại chi tiết phải đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật và khả năng của công nghệ gia công sản phẩm

Sinh viên thực hiện:

Trang 5

MỤC LỤC

CHƯƠNG 1 PHÂN TÍCH CHI TIẾT XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT 8

1.1 Phân tích chi tiết 8

1.1.1 Phân tích chức năng làm việc 8

1.1.2 Xác định yêu cầu kỹ thuật của chi tiết 8

1.1.3 Phân tích vật liệu 9

1.1.4 Phân tích công nghệ của chi tiết 9

1.2 Xác định dạng sản xuất 10

1.2.1 Các dạng sản xuất 10

1.2.2 Xác định sản lượng 11

1.2.3 Xác định khối lượng chi tiết 11

CHƯƠNG 2 CHỌN PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI 12

2.1 Chọn phương pháp chế tạo phôi 12

2.1.1 Phôi thép thanh 12

2.1.2 Phôi dập 12

2.1.3 Phôi rèn tự do 12

2.1.4 Phôi đúc 12

2.1.4.1 Phôi đúc trong khuôn cát 13

2.1.4.2 Phương pháp đúc trong khuôn kim loại 13

2.1.4.3 Đúc áp lực 14

2.1.4.4 Đúc khuôn mẫu chảy 14

2.2 Thiết kế bản vẽ lồng phôi 15

2.2.1 Xác định lượng dư cho các bề mặt và sai số kích thước của phôi 15

2.2.2 Bản vẽ lồng phôi 15

CHƯƠNG 3.CHỌN PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI 16

3.1 Bản vẽ đánh số 16

3.2 Chọn phương án gia công 16

CHƯƠNG 4 THIẾT KẾ QUY TRÌNH CN GIA CÔNG CHI TIẾT 21

4.1 Nguyên công 1: Phay thô – tinh mặt đáy (mặt 1 và 1’) 21

Trang 6

4.2 Nguyên công 2: Phay thô – tinh mặt 2 22

4.3 Nguyên công 3: Khoét doa mặt 3 23

4.4 Nguyên công 4: Phay thô – tinh mặt 4 24

4.5 Nguyên công 5: Phay rãnh 5 25

4.6 Nguyên công 6: Phay thô – tinh mặt 6 và 6’ 26

4.7 Nguyên công 7: Khoan lỗ mặt 7 27

4.8 Nguyên công 8: Phay rãnh mặt 8 28

4.9 Nguyên công 9: Kiểm tra 28

CHƯƠNG 5: XÁC ĐỊNH LƯỢNG DƯ GIA CÔNG 29

5.1 Xác định lượng dư gia công bằng phương pháp tính toán 30

5.2 Xác định lượng dư gia công bằng phương pháp tra bảng 32

CHƯƠNG 6: XÁC ĐỊNH CHẾ ĐỘ CẮT VÀ THỜI GIAN GC CƠ BẢN 34

6.1 Xác định chế độ cắt bằng phương pháp phân tích cho mặt 1 và 1’ 34

6.1.1 Chế độ cắt khi phay thô 34

6.1.2 Chế độ cắt khi phay tinh 35

6.2 Xác định chế độ cắt bằng phương pháp phân tích cho mặt 2 36

6.3.1 Chế độ cắt khi khoét tinh 39

6.3.2 Chế độ cắt khi doa thô 40

6.3.3 Chế độ cắt khi doa tinh 41

6.6 Xác định chế độ cắt bằng phương pháp phân tích cho mặt 6 và 6’ 46

Trang 7

CHƯƠNG 7: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ ĐỒ GÁ 52

7.1 Yêu cầu của đồ gá 52

7.2 Nhiệm vụ thiết kế 52

7.3 Thành phần đồ gá 52

7.4 Tính lực cắt tiếp tuyến khi phay 53

7.5 Xác định sai số chế tạo cho phép của đồ gá 54

7.6 Nguyên lý hoạt động của đồ gá 55

Trang 8

CHƯƠNG 1 PHÂN TÍCH CHI TIẾT XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT

1.1 Phân tích chi tiết

1.1.1 Phân tích chức năng làm việc

Nhìn vào bản vẽ chi tiết ta thấy chi tiết có kết cấu đơn giản và thuộc dạng càng

- Lỗ Ø31,5 được lắp với trục thực hiện chuyển động

- 2 lỗ Ø13 để lắp bu lông

- Rãnh R6 dùng để lắp chi tiết khác

Bề mặt làm việc chủ yếu của chi tiết là các lỗ Ø31,5 và rãnh R6 do đó được gia công chínhxác đạt yêu cầu

- Chi tiết làm việc trong trạng thái chịu va đập thấp, không yêu cầu nhiệt luyện

- Có nhiều bề mặt không yêu cầu gia công do đó đỡ tốn nguyên công gia công; các bề mặtcòn lại sử dụng các phương pháp gia công truyền thống như; phay, khoan , khoét , doa đểđạt được yêu cầu kỹ thuật

- Hình dạng chi tiết có độ phức tạp trung bình: bao gồm các chi tiết có hình dạng hình họcđơn giản như mặt phẳng, tròn hoặc bán cầu, dạng hở, các bề mặt ngoài phẳng hoặc cong cóthem các vấu lồi, mặt bích, các cửa, cùng với các lỗ có đường viền quanh đơn giản Các bộphận được tạo nên nhờ sử dụng các lõi, các hốc bên trong đơn giản, có chiều dài và độ caolớn Các bề mặt làm việc có vị trí tương quan tương đối đơn giản; độ dày chi tiết tương đốiđều đặn nên thuận lợi dùng phôi đúc: chỉ có một mặt phân khuôn

1.1.2 Xác định yêu cầu kỹ thuật của chi tiết

- Chi tiết làm việc trong cơ cấu truyền lực bởi vậy chi tiết phải đảm bảo độ cứng, độ bền

và yêu cầu kỹ thuật

- Chi tiết phải đảm bảo độ không vuông góc của đường tâm lỗ Ø31,5 mặt đầu là 0,05 mm

- Độ không song song của mặt trên với mặt đáy là 0,05mm

- Lỗ Ø31,5 là lỗ dùng để lắp ráp nên đòi hỏi độ chính xác cao nên dùng sai lệch là+0,039mm

- Các kích thước còn lại không cần gia công nên độ chính xác không cần cao và được đúcrắn

1.1.3 Phân tích vật liệu

Trang 9

Vật liệu làm chi tiết là gang xám GX 15-52.

Gang xám có một giá thành rẻ và khá dễ nấu luyện, có nhiệt độ nóng chảy thấp (1350°C) và

không đòi hỏi khắt khe về tạp chất Gang xám có tính đúc tốt và khả năng tắt âm cao, do tổ

chức xốp nên cũng là ưu điểm cho các vật liệu cần bôi trơn có chứa dầu nhớt Độ cứng vững

và tính ổn định cao đáp ứng được yêu cầu kỹ thuật của chi tiết nên ta sử dụng GX 15-32 làmvật liệu chế tạo chi tiết

Giới hạn bền kéo của gang xám k = 15 (kg/mm2)

Giới hạn bền uốn của gang xám n = 32 (kg/mm2)

+ Độ cứng của bề mặt chi tiết không ghi trên bản vẽ, do đó độ cứng được lấy trong khoảng

HB = 163÷229 (kg/mm2) Chọn HB=185 (kg/mm2)

+ Thành phần hóa học cơ bản của gang xám GX 15-32 sắt (Fe), Cacbon ( C) trong đó:

• Cacbon (C) : 3.5 ÷ 3.7 % • Phót pho (P) : 0.3 %

• Lưu huỳnh (S): 0.15 % • Man gang (Mn) : 0.5 ÷ 0.8 %

• Si lic (Si) : 2 ÷ 4% Còn lại là sắt (Fe)

1.1.4 Phân tích công nghệ của chi tiết

Dựa vào điều kiện làm việc và bản vẽ chi tiết ta thấy không cần đơn giản hóa kết cấu củachi tiết vì:

- Với chi tiết này thì các bề mặt gia công cho phép thoát dao một các dễ dàng

- Các lỗ cho phép gia công đồng thời trên máy có nhiều trục chính

- Có thể đưa dao vào để gia công các lỗ, các bề mặt một cách dễ dàng

- Độ cứng vững của chi tiết đảm bảo có thể gia công tốt

- Bề mặt chuẩn có đủ diện tích để định vị

- Có thể áp dụng phương pháp đúc phôi tiên tiến

- Các mặt đầu nằm trên 2 mặt phẳng song song, thuận lợi cho việc gia công, ăn dao thoátdao

- Kết cấu chi tiết đối xứng, hình dạng của chi tiết đơn giản thuận lợi cho việc chọn chuẩnthô và chuẩn tinh thống nhất

1.2 Xác định dạng sản xuất

1.2.1 Các dạng sản xuất

Trang 10

Trong ngành cơ khí, tất cả các chi tiết sản xuất đều thuộc 1 trong 3 dạng sau:

- Dạng 1: Sản xuất đơn chiếc

- Dạng 2: Sản xuất hang loạt gồm: hàng loạt nhỏ, loạt vừa và loạt lớn

N: Số chi tiết được sản xuất trong một năm

N0: Số sản lượng(số máy) được sản xuất theo đơn đặt hàng

m: Số chi tiết trong một sản phẩm; m = 1

: Số chi tiết được chế tạo thêm để dự trữ; ( được lấy từ 5% 7% chọn = 6%)

: Số chi tiết phế phẩm = 4%; Với N1 = 100000 (Chi tiết/1năm)

1.2.3 Xác định khối lượng chi tiết

Sử dụng phần mềm solidworks ta tính được khối lượng chi tiết:

Trang 11

Q = 0,58 (Kg)

Tra bảng trên dựa vào N và Q ta xác định đây là dạng sản xuất hàng khối.

CHƯƠNG 2 CHỌN PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI

2.1 Chọn phương pháp chế tạo phôi

Trang 12

-Phôi được xác định theo kết cấu của chi tiết, vật liệu, điều kiện, dạng sản xuất cụ thể củatừng nhà máy, xí nghiệp

-Chọn phôi tức là chọn phương pháp chế tạo xác định lượng dư , kích thước và dung saicủa phôi

-Việc xác định phương pháp tạo phôi hợp lý sẽ đảm bảo tốt yêu cầu kỹ thuật của chi tiết,kích thước của phôi phải đảm bảo đủ lượng dư cho quá trình gia công Hình dạng của phôicàng giống hình dạng của chi tiết bao nhiêu thì càng giảm được lượng dư gia công, tăngnăng suất, giảm giá thành sản phẩm

- Việc tạo phôi phù hợp với việc chế tạo chi tiết trước hết phải căn cứ vào các yêu cầu sau:

+ Vật liệu và cơ tính mà chi tiết đòi hỏi.

+ Hình dáng kết cấu và kích thước của chi tiết gia công.

+ Dạng sản xuất cụ thể.

+ Khả năng đạt độ chính xác gia công.

+ Điều kiện cụ thể của cơ sở sản xuất.

2.1.4.1 Phôi đúc trong khuôn cát

- Ưu điểm của phương pháp :

Trang 13

+ Khuôn mẫu có thể chế tạo bằng gỗ nên chi phí chế tạo khuôn thấp.

+ Thời gian chế tạo phôi nhanh

+ Có thể tạo được vật đúc lớn

+ Có tính linh hoạt cao

- Nhược điểm của phương pháp:

+ Cho năng xuất không cao

+ Vật liệu có năng xuất không cao

+ Đòi hỏi bậc thợ cao

+ Chi tiết có nhiều ba via

+ Lãng phí vật liệu phôi đúc vì phải để lương dư lớn để gia công

+ Do đó việc áp dụng phương pháp chế tạo phôi này chỉ áp dụng cho chi tiết tương đốiphức tạp và dùng cho sản xuất loạt vừa, loạt nhỏ và đơn chiếc

2.1.4.2 Phương pháp đúc trong khuôn kim loại

- Ưu điểm của phương pháp:

+ Phương pháp này cho độ chính xác rất cao, chế tạo sa đúc có thể sử dụng ngay màkhông cần qua gia công cắt gọt

+ Năng xuất cao hơn hẳn phương pháp đúc bằng khuôn cát

- Nhược điểm của phương pháp:

+ Chi phí làm khuôn cao

+ Không đúc được chi tiết có dạng phức tạp, thành mỏng và khối lượng lớn

+ Khuôn kim loại không có tính lún , không có khả năng thoát khí nên dể nứt , công ,vênh vật đúc

+ Có tính linh hoạt không cao

+ Giá thành sản thành phẩm cao

Do đó phương pháp này chỉ áp dụng cho những sản phẩm có hình dạng phức tạp, có các bềmặt không gia công mà cần độ chính xác cao, được áp dung cho sản xuất hàng khối, loạivừa và loại lớn

2.1.4.3 Đúc áp lực

- Ưu điểm :

Trang 14

+ Đúc được vật đúc phức tạp thành mỏng (1- 5 mm) đúc được các loại lỗ có kích thướcnhỏ.

+ Độ bóng và độ chính xác cao

+ Cơ tính vật đúc cao vì mật độ vật đúc lớn

+ Năng suất cao nhờ điền đầy nhanh và khả năng cơ khí hóa thuận lợi

- Nhược điểm :

+ Không dùng được lõi cát vì dòng chảy có áp lực

+ Khuôn chống mài mòn do dòng chảy áp lực của hợp kim ở nhiệt độ cao

2.1.4.4 Đúc khuôn mẫu chảy

Quy trình phức tạp, chi phí lớn chỉ thích hợp cho dạng sản xuất loạt lớn hoặc hàng khối

- Với chi tiết gia công là chi tiết cần nối vật liệu là GX 15-32 có độ cứng và tính giòn cao,

độ uốn thấp nên không thể thực hiện bằng phương pháp dập, cán, rèn Tính đúc rất tốt nên ta

sử dụng phương pháp đúc để chế tạo phôi

2.2.1 Xác định lượng dư cho các bề mặt và sai số kích thước của phôi

Khoảng kích thước lớn nhất của chi tiết: >120 ÷ 260 (mm) Cụ thể là 149 mm

Sai lệch cho phép kích thước chi tiết đúc cấp chính xác II –b3.3 tr174 ST1

Tra b3.91 – 3.107 tr248 – 257 ST1:

- Lượng dư cho lỗ Ø31,5 là t = 2,5 (mm) dung sai là ± 0.52 (mm)

Trang 15

- Lượng dư phía trên ÷ dưới cho kích thước 45 là t = 4 ÷ 3 (mm) dung sai ±0.62 mm

- Lượng dư phía trên ÷ dưới cho kích thước 20 là t = 4÷ 3 (mm) dung sai±0.52 mm

- Lượng dư phía trên ÷ dưới cho kích thước 22 là t = 3.5÷ 3.5(mm) dung sai là ±0.52 mm

- Các lỗ còn lại đúc đặc

2.2.2 Bản vẽ lồng phôi

CHƯƠNG 3 CHỌN PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI

3.1 Bản vẽ đánh số

Trang 16

3.2 Chọn phương án gia công

số 1 và 1’

- Mặt 2 (3 BTD bằng phiến tỳ)

Máy phayđứng 6H12

Đồ gáchuyêndùng

phẳng số 2

- Mặt 1 và 1’ (3 BTD bằng phiến tỳ)

Máy phayđứng 6H12

Trang 17

Đồ gáchuyêndùng7

Phay cùng lúchai mặt số 6

Đồ gá chuyên dùng

Trang 18

7 Phay rãnh số

5

- Mặt 4 (2 BTD bằng chốt trụ ngắn) - Mặt bên (1 BTD bằng chốt tỳ chỏm cầu)

Máy phay đứng 6H12

8 Phay mặt số 6

Máy phay ngang 6H82

9 Phay mặt số

6’

Máy phay ngang 6H82

 Để chọn phương án gia công 1 chi tiết ta cần dựa vào các yêu cầu sau:

+ Giảm thời gian gia công

+ Giảm thời gian điều chỉnh máy

+ Biện pháp công nghệ mang lại tính hiệu quả kinh tế cao

+ Kết cấu đồ gá đơn giản

+ Với sản xuất hàng loạt, hàng khối thì đường lối công nghệ thích hợp là phân tánnguyên công (tức là ít bước công nghệ trong một nguyên công) các quá trình gá đặt gia côngtheo phương tự động đạt kích thước

 Vì những yêu cầu trên, yêu cầu kỹ thuật về đường lối công nghệ, tận dụng được ưu điểm:

Máy phay đứng để phay hai mặt 1 và mặt 1’ cùng lúc, cũng như phay hai mặt 6 và mặt 6’

cùng lúc, ít tốn nguyên công, năng suất cao, mang tính chuyên môn hóa nên ta chọn

phương án 1 làm phương án thiết kế công nghệ.

Trang 19

CHƯƠNG 4 THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT

4.1 Nguyên công 1: Phay thô và phay tinh mặt đáy (mặt 1 và 1’)

Trang 20

a Chuẩn định vị: Dùng mặt mặt 2 làm chuẩn đặt trên phiến tỳ khống chế 3 BTD

b Kẹp chặt: Hình vẽ

c Chọn dụng cụ cắt:

Tra b4.92 tr375 ST1 [2] chọn dao phay mặt đầu thép gió P6M5

+ Đường kính dao phay: D = 63 (mm)

+ Chiều dài toàn bộ của dao: L = 40 (mm)

+ Đường kính lỗ của dao phay: d = 27 (mm)

e Dụng cụ kiểm tra: thước cặp

4.2 Nguyên công 2: Phay thô, phay tinh mặt 2

Trang 21

a Chuẩn định vị: Dùng mặt đáy làm chuẩn đặt trên phiến tỳ khống chế 3 BTD

b Kẹp chặt: như hình vẽ

c Chọn dụ cụng cắt

4.3 Nguyên công 3: Khoét – doa mặt 3

Trang 22

a Chuẩn định vị:

+ Dùng mặt đáy làm chuẩn đặt trên phiến tỳ khống chế 3 BTD

+ Dùng mặt trụ Ø48 làm chuẩn tỳ vào khối V ngắn hạn chế 2 BTD

+ Mặt sau tỳ vào chốt tỳ chỏm cầu khống chế 1 BTD

b Kẹp chặt: như hình vẽ

c Chọn dụng cụ cắt

Tra b4.47 tr332 ST1 [2] chọn mũi khoét thép gió P6M5

+ Đường kính mũi khoét: D1 = 31,3(mm)

+ Chiều dài phần làm việc của dao: l = 80 (mm)

Tra b4.49 tr336 ST1 [2] chọn mũi doa thép gió P6M5

+ Đường kính mũi doa: D1 = 31,43 (mm)

+ Chiều dài phần làm việc của dao: l = 50 (mm)

Trang 23

4.4 Nguyên công 4: Phay mặt 4

+ Đường kính lỗ của dao: d = 16 (mm)

Trang 24

4.5 Nguyên công 5: Phay rãnh mặt 5

Tra b4.65 tr356 ST1 [2] chọn dao phay ngón thép gió P6M5

+ Đường kính dao phay : D = 12 (mm)

+ Chiều dào toàn bộ của dao : L = 83 (mm)

+ Chiều dài phần làm việc của dao : l = 26 (mm)

4.6 Nguyên công 6: Phay thô - phay tinh mặt 6 và 6’

Trang 25

Tra b4.84 tr369 ST1 [2] chọn dao phay đĩa gắn mảnh thép gió P6M5.

+ Bề dày dao phay: B = 12 (mm)

4.7 Nguyên công 7: Khoan lỗ mặt 7

Trang 26

Tra b4.41 tr325 ST1 [2] chọn mũi khoan thép gió

+ Đường kính mũi khoan: D = 11 (mm)

+ Chiều dài toàn bộ: L = 95 (mm)

+ Chiều dài phần làm việc: l = 47 (mm)

4.8 Nguyên công 8: Phay rãnh a = 3

Định dạng
Số trang	52
Dung lượng	912,42 KB