Thiết kế qui trình công nghệ gia công chi tiết CÀNG

Dựa vào bản vẽ chi tiết được nhận từ GVHD, ta thấy chi tiết này có dạng càng. Căn cứ vào chương 11, sách CNCTM: chi tiết này có bề mặt chính hình tròn nằm ngang: chiều dài 30mm, có lỗ trong Ø16mm và mặt ngoài Ø22mm. Mặt đúng của chi tiết có hai lỗ chính là Ø8mm và Ø15mm dài lần lượt 24mm, 30mm hai tâm của lỗ này cách nhau 19,5mm.

Trang 1

CÔNG TRÌNH ĐƯỢC HOÀN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP.HCM

Trang 2

LỜI NÓI ĐẦU

Môn học công nghệ chế tạo máy đóng vai trò quan trọng trong chương trình đào tạo

kỹ sư và cán bộ kỹ thuật về thiết kế và chế tạo các loại máy, các thiết bị phục vụ các ngành công nghiệp, nông nghiệp, giao thông vận tải

Đồ án môn học công nghệ chế tạo máy là một trong các đồ án có tầm quan trọng nhất đối với một sinh viên khoa cơ khí Đồ án giúp cho sinh viên hiểu những kiến thức đã học không những môn công nghệ chế tạo máy mà các môn khác như: máy công cụ, dụng cụ cắt

Đồ án còn giúp cho sinh viên được quá trình tính toán và thiết kế một qui trình công nghệ chế tạo một tiết cụ thể.

Được sự giúp đỡ và hướng dẫn tận tình của thầy giáo: Phan Hoàng Phụng cùng các thầy cô khác thuộc bộ môn công nghệ chế tạo máy đến nay đồ án môn học của em đã hoàn thành Tuy nhiên việc thiết kế đồ án không tránh khỏi sai sót em kính mong được sự chỉ bảo của các Thầy Cô.

Em xin chân thành cảm ơn! Sinh viên

Nguyễn Thành Nhân

Trang 3

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

………

M c ụ l c ụ

Trang 5

CHƯƠNG 1: PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CÔNG VÀ XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT

• Nhiệm vụ thiết kế:

Thiết kế qui trình công nghệ gia công chi tiết CÀNG đảm bảo các yêu cầu kỹ

thuật cho trên bản vẽ

• Công dụng và đặc điểm kết cấu của chi tiết:

Dựa vào bản vẽ chi tiết được nhận từ GVHD, ta thấy chi tiết này có dạng càng Căn cứvào chương 11, sách CNCTM: chi tiết này có bề mặt chính hình tròn nằm ngang: chiềudài 30mm, có lỗ trong Ø16mm và mặt ngoài Ø22mm Mặt đúng của chi tiết có hai lỗchính là Ø8mm và Ø15mm dài lần lượt 24mm, 30mm hai tâm của lỗ này cách nhau19,5mm Do không rõ chi tiết này nằm ở bộ phận nào của máy nên dựa vào yêu cầu kỹthuật trên bản vẽ đã cho ta có thể phân tích như sau:

• 1 Lỗ Ø16 mm: sẽ được lắp trục, cấp chính xác cấp 7

• 2 mặt của lỗ Ø16 mm : 2 mặt này có thể được áp vào 1 mặt nào đó của chi tiết khác và

nó chọn là bề mặt chuẩn tinh chính để gia công các bề mặt còn lại

Trang 6

• Cấp chính xác cấp 9: gia công phay thô + phay tinh.

• Độ nhám bề mặt 1,25

• Dung sai kích thước :200 0.115 mm

• Lỗ Ø15mm: là lỗ chính cấp chính xác cấp 7

• Lỗ Ø8 mm cấp chính xác 12 thì khoan

• Vật liệu chi tiết:

Chi tiết là gang xám, kí hiệu GX 15-32, theo có các thông số sau:

- Tính chất lý, hóa đủ đáp ứng chức năng phục vụ vào công nghệ chế tạo

- Chi tiết là gang xám kí hiệu: GX 15-32 nên ta chế tạo bằng phương pháp đúc

• Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết:

- Với chi tiết cho như bản vẽ, về kết cấu đã được đơn giản hóa gần như hoàn toàn Với kếtcấu đơn giản như vậy ta nên chọn phương pháp tạo phôi là đúc

- Các bề mặt gia công chủ yếu là các bề mặt lỗ và bề mặt phẳng, nên sử dụng các phương pháp gia công chủ yếu như: phay, khoan, khoét, doa… Vì những phương pháp này cho năng suất cao và dễ gia công

-Về cơ bản tất cả các bề mặt gia công thì dụng cụ cắt có thể tiếp cận được dễ dàng Bề mặt lỗ Ø16mm và Ø15 có thể gia công để đạt được độ chính xác bằng phương pháp: khoét, doa

Trang 7

CHƯƠNG 2: XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT Trong ngành nghề chế tạo máy thường có 3 dạng sản xuất:

- Sản xuất đơn chiếc

để đạt được hiệu quả cao với chi phí sản xuất thấp nhất

Khối lượng chi tiết gia công:

Khối lượng chi tiết là 101,66g

Trong đó vật liệu gang xám có khối lượng riêng và thể tích được thể hiện trong màn hình minh họa khối lượng (phần mềm SolidWork)

Trang 8

Mass properties of file 3d

Configuration: Default

Coordinate system: default

Density = 0.01 grams per cubic millimeter

Mass (user-overridden) = 101.66 grams

Volume = 14118.94 cubic millimeters

Surface area = 8272.09 square millimeters

Center of Mass (user-overridden): (millimeters)

Trang 9

Lyx = 0.00 Lyy = 23439.24 Lyz = 0.00

Lzx = 0.00 Lzy = 0.00 Lzz = 23562.91

Moments of inertia: (grams * square millimeters)

Taken at the output coordinate system

Ixx = 11266.70 Ixy = 0.00 Ixz = 0.01

Iyx = 0.00 Iyy = 42378.34 Iyz = 0.00

Izx = 0.01 Izy = 0.00 Izz = 42502.00

β: số chi tiết được chế tạo dự trữ (5÷7)

Vậy ta chọn dạng sản xuất hàng khối (bảng 2 trang 13 TKĐACNCTM)

- Sử dụng máy: chủ yếu là máy chuyên dùng, máy tự động cho năng suất cao

- Bố trí máy: theo quy trình công nghệ Tại mỗi máy thường chỉ hoàn thành một công việcnhất định của một quy trình công nghệ nhất định

- Đồ gá, trang thiết bị công nghệ: chủ yếu là chuyên dùng

- Phương pháp gá đặt: chủ yếu sử dụng phương pháp tự động đạt kích thước

- Phương pháp đảm bảo độ chính xác gia công: thường sử dụng phương pháp chỉnh sẵn dao

Trang 10

- Định mức kỹ thuật: rất tỉ mỉ và chính xác, thường sử dụng các phương pháp như tính toán phân tích, bấm giờ, chép thực ngày làm việc.v.v.

- Bậc thợ: cần thợ điều chỉnh có tay nghề cao, thợ đứng máy không cần có tay nghề cao

- Văn kiện công nghệ: được lập rất tỉ mỉ, thường phải sử dụng đến phiếu nguyên công

Yêu cầu kĩ thuật:

• Dung sai độ phẳng của bề mặt đạt cấp chính xác cấp 9

• Dung sai độ song song của bề mặt đạt cấp chính xác cấp 9

• Độ nhám đạt Rz40

• Các bề mặt lượn R0.3

Xác định mặt phân khuôn

- Khi chọn mặt phân khuôn cần chú ý:

+ Mặt phân khuôn đảm bảo dễ làm khuôn và rút mẫu

+ Mặt phân khuôn phải đơn giản nhất, số mặt phân khuôn phải ít nhất Tốt nhất là mặt phân khuôn tránh các mặt cong, bậc

+ Mặt quan trọng của chi tiết nên đẻ quay xuống dưới

- Chọn vị trí dẫn kim loại vào khuôn:

+ Vị trí dẫn kim loại vào khuôn phải đảm bảo điền đầy kim loại vào khuôn.+ Không bị sói mòn khuôn khi rót kim loại vào

- Chọn vị trí đặt đậu ngót:

+ Đậu ngót để bổ xung kim loại cho vật đúc khii đông đặc

+ Đậu ngót của chi tiết được bố trí ở thành vật đúc tập trung nhiều kim loại vì ở

đó chậm đông đặc và co rút nhiều

Trang 11

CHƯƠNG 3 : THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT

• Chọn chuẩn công nghệ

- Chọn chẩn là một việc làm có ý nghĩa quan trọng mục đích của việc chọn chuẩn đểđảm bảo 2 yêu cầu sau :

+ Chất lượng chi tiết trong quá trình gia công

+ Đảm bảo năng suất và giảm giá thành sản phẩm

• Chọn chuẩn thô

- Cần chú ý những yêu cầu sau:

+ Phân phối đủ lượng dư cho bề mặt gia cong tiếp theo

+ Đảm bảo độ chính xác cần thiết về vị trí tương quan giữa các bề mặtgia công

+ Với yêu cầu của đề bài em chọn mặt D làm chuẩn thô để gia công ởnguyên công đầu tiên

• Chọn chẩn tinh

- Cố gắng chọ chuẩn tinh là chuẩn tinh chính

- Chọn chuẩn công nghệ trùng chuẩn thiết kế để sai số chọn chuẩn bằng không

- Chọn chuẩn sao cho khi gia công chi tiết không bị biến sạng do lực cắt, lựckẹp Mặt chuẩn phải đủ diện tích định vị

- Cố gắng chọn chuẩn thống nhất

• Chọn phương án gia công

 Phương án gia công 1

STT Các nguyên công Bề mặc gia công Định vị Kẹp chặt

Trang 12

2 Khoét - Doa Ø16 của mặt 1 vàKhoan - Doa 2 lỗ

2

Dùng mặt 1 định vị trên mặt phẳng hạn chế

3 bậc tự do (Toz; Qox;

Qoy), một chốt trụ và một chốt tỳ

Dùng bulong

và bạc C kẹp chặt

Dùng mặt 1 định vịtrên mặt phẳng hạn chế

Qoy), một chốt trụ vàmột chốt tỳ

Dùng bulong

và bạc C kẹpchặt

6 Khoét - Doa Ø15 của mặt 3 vàKhoét - Doa lỗ

4

Dùng bulong

7 Khoan Khoan lỗ Ø8 của

mặt 5 và 6

Dùng bulong

8 Kiểm Tra

Kiểm tra độphẳng, độ songsong, độ vuônggóc của mặt 1, 2

Qoy), một chốt trụ vàmột chốt trám

Dùng hai mákẹp kẹp chặtchi tiết

 Phương án gia công 2

STT Các nguyên công Bề mặc gia công Định vị Kẹp chặt

Trang 13

Dùng êto kẹp chặt

2 Khoét - Doa Ø16 của mặt 1 vàKhoan - Doa 2 lỗ

2

Qoy), một khối V

Dùng 1 thanhkẹp chặt

Dùng bulong

Mặt 5,6

Dùng bulong

5 Khoét - Doa Khoét - Doa lỗ

Ø15 của mặt 3 và

4

Dùng bulong

6 Khoan Khoan lỗ Ø8 của

mặt 5 và 6

Dùng bulong

7 Kiểm Tra

Kiểm tra độphẳng, độ songsong, độ vuônggóc của mặt 1, 2

Qoy), một chốt trụ ngắn

và một chốt trám

Dùng hai mákẹp kẹp chặtchi tiết từ trênxuống

• Vậy từ hai phương án gia công trên ta chọn phương án gia công 2 vì nó tiết kiệm đượcthời gian và có hiệu suất cao

• Lượng dư gia công

- Chi tiết được chế tạo bằng gang xám, được đúc trong khuôn kim loại, mặt phân khuôn(nằm ngang)

Trang 14

• Lượng dư phía trên: 2.5 mm

• Lượng dư phía dưới: 2 mm

• Lượng dư mặt bên: 2 mm

(Bảng 3-94 tài liệu [1])

- Góc nghiêng thoát khuôn: 0045’

- Bán kính góc lượn: 3mm

Tra bảng (3 – 7) trang 178, tài liệu [1]

• Kích thước lớn nhất của chi tiết: 50 mm

• Các lỗ đều đúc đặc, không có lỗi do sản xuất hàng khối và <30∅ (theo giáo trình kim loại trang 25)

Kích thước của phôi đúc:

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

THIẾT KẾ NGUYÊN CÔNG

a Nguyên công 1: Phay mặt 1,2

 Trình tự các bước nguyên công:

- Bước 1: Phay thô mặt 1,2 bằng dao phay đĩa

- Bước 2: Phay tinh mặt 1,2 bằng dao phay đĩa

Trang 15

Khối lượng máy (kg) m = 2100 kgKích thước phủ bì của máy (dài, rộng, cao) (mm)

2100 1940 1600 mmKích thước bề mặt làm việc bàn máy (B1, L) (mm) 250 1000 mm

Dich chuyển lớn nhất của bàn máy (dọc, ngang, thẳng

đứng) (mm) 600 200 350 mmDich chuyển nhanh của bàn máy (dọc, ngang, thẳng

Trang 16

o Bề mặt kẹp chặt: Dùng thanh kẹp kẹp ngang qua

o Trình tự các bước nguyên công:

Khoét, doa thô (tinh) lỗ trụ 16 bằng dao mũi dao thép gió

Sơ đồ gá đặt

 Chọn máy công nghệ:

W

Trang 17

- Tra bảng 9-22 trang 46 ST3: Chọn máy khoan 2H55

- Đường kính gia công lớn nhất: 50 mm

- Khoảng cách từ tâm trục chính tới trụ máy: 410 – 1600 mm

- Khoảng cách từ tâm trục chính tới bàn máy: 450 – 1600 mm

- Côn móc trục chính:

- Số cấp tốc độ chạy dao: 12

- Giới hạn vòng quay: 20 – 2000 vòng/phút

- Giới hạn chạy dao: 0,056 – 2,5 mm/vòng

- Công suất động cơ: 4 kW

Trang 18

2100 1940 1600 mm

W

n

Trang 19

 Trình tự các bước nguyên công:

Trang 20

2100 1940 1600 mmKích thước bề mặt làm việc bàn máy (B1, L) (mm) 250 1000 mm

nW

Trang 21

o Bề mặt kẹp chặt: Dùng thanh kẹp kẹp ngang qua

o Trình tự các bước nguyên công:

Khoét, doa thô (tinh) lỗ trụ 16 bằng dao mũi dao thép gió

Trang 22

Sơ đồ gá đặt

- Tra bảng 9-22 trang 46 ST3: Chọn máy khoan 2H53

- Công suất động cơ: 3kW

- Kích thước máy: 870 x 2140 mm

 Chọn đồ gá:

Một mặt phẳng, 1 chốt trụ ngắn, 1 chốt tỳ

W

Trang 23

• Trình tự các bước nguyên công:

Khoan lỗ trụ 8 bằng dao mũi dao thép gió

Trang 24

Sơ đồ gá đặt:

- Tra bảng 19 trang 176 ST3: Chọn máy khoan 2H53

- Công suất động cơ: 3kW

Trang 26

CHƯƠNG 4: TÍNH LƯỢNG DƯ GIA CÔNG

• Muốn đạt được chi tiết có hình dạng, kích thước và chất lượng phù hợp với các yêucầu kỹ thuật ghi trên bản vẽ ta phải thực hiện việc gia công trên nhiều nguyên công(hay nhiều bước) Tại mỗi nguyên công (hay mỗi bước) ta chỉ hớt đi một lượng kimloại nhất định Lớp kim loại được hớt đi trong quá trình gia công được gọi là lượng dưgia công Lượng dư gia công được xác định hợp lý về trị số và dung sai sẽ góp phầnnâng cao hiệu quả kinh tế

• Lượng dư gia công quá lớn sẽ dẫn đến:

− Tốn vật liệu, làm cho hệ số sử dụng vật liệu giảm xuống

− Tăng khối lượng lao động để gia công chi tiết

− Tốn năng lượng điện (vì phải cắt nhiều lần hoặc phải dùng máy có công suấtlớn)

• Lượng dư gia công quá nhỏ sẽ dẫn đến:

− Lượng dư không đủ để hớt đi sai lệch của phôi

− Lượng dư quá nhỏ sẽ gây ra hiện tượng trượt giữa dao và chi tiết, dao sẽ bịmòn nhanh, bề mặt gia công không bóng

− Tăng phế phẩm và tăng giá thành sản phẩm

Trong chế tạo máy thường tính lượng dư theo hai phương pháp :

− Phương pháp tính toán phân tích

− Phương pháp thống kê kinh nghiệm (Tra bảng)

Trong đồ án này ta sử dụng phương pháp tính toán phân tích để xác định lượng dư cho các nguyên công

4.1 Tính lượng dư gia công bằng phương pháp phân tích

4.1.1 Mặt lỗ Ø16

- Theo bảng 14 (trag 44- TKDA CNCTM) ta có công thức tính sai lệch không gian

tổng cộng của gia công lỗ tâm định vị trên phôi

Trang 27

Trong đó: là độ cong của phôi thô (độ cong của đường tâm phôi) và:

L – chiều dài từ mặt đầu của phôi tới tâm đoạn cần gia công

là sai lệch lấy tâm làm chuẩn

- = 2,5mm dung sai của phôiNhư vậy ta có:

a) Tính sai lệch không gian còn lại sau các nguyên công:

Công thức:

với : hệ số chính xác hóa tra bảng 3.88 (trang245- STCNCTM1)

sai số không gian tổng cộng của phôi (hoặc nguyên công trước)

+ Sai số không gian còn lại sau bước khoét thô là :

m+ Sai số không gian còn lại sau bước khoét tinh là :

: sai số gá đặt bổ sung khi gia công trên máy có nhiều trục chính Đối với bước

công nghệ doa thô thì sai số gá đặt chỉ lấy bằng nghĩa là m

Trang 28

- Dung sai điền vào cột 8 được lấy trong các sổ tay: Khoét thô CCX10 ;

Khoét tinh CCX10 ; Doa thô CCX8: ; Doa tinh CCX7:

f) Tính kích thướt giới hạn lớn nhất bằng cách làm tròn số kích thướt tính toán theo hàng số có nghĩa của dung sai Như vậy, kích thướt giới hạn lớn nhất của nguyên công doa tinh là 16,025 (cột số 10)

g) Tính kích thướt giới hạn nhỏ nhất (cột số 9) bằng cách lấy kích thướt giới hạn lớn nhất trừ đi dung sai nguyên công Như vậy, ta có:

- Doa tinh:

- Khoét thô:

- Phôi:

Trang 29

- là hiệu các kích thướt giới hạn lớn nhất giữa hai nguyên công

- là hiệu các kích thướt giới hạn nhỏ nhất giữa hai nguyên công

(µm)

Kíchthướctínhtoán d(mm)

Dungsai δ(µm)

Kích thước giớihạn (mm)

Lượng dư giớihạn (mm)

Rza Ta ρa ɛb dmin dmax 2Zbmin 2Zbmax

Phôi - - 127 - - 12,931 - 12,181 12,931 - Khoét

-150 250 1270 318 3418 15,349 30 15,049 15,349 3,208 3795

Định dạng
Số trang	42
Dung lượng	773,65 KB