Đồ án công nghệ chế tạo máy bàn khoan 2 tọa độ ( Full bản vẽ 2D + thuyết minh)

LỜI NÓI ĐẦU Đồ án công nghệ chế tạo máy nhằm tổng kết lại những kiến thức đã học có liên quan nhằm xây dựng một quy trình công nghệ chế tạo một chi tiết nhất định phù hợp với dạng sản x

Trang 1

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT

BỘ MÔN: CHẾ TẠO MÁY

ĐỒ ÁN MÔN HỌC CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY

Đề tài :THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG BÀN

KHOAN HAI TỌA ĐỘ

Trang 2

LỜI NÓI ĐẦU

Đồ án công nghệ chế tạo máy nhằm tổng kết lại những kiến thức đã học có liên quan nhằm xây dựng một quy trình công nghệ chế tạo một chi tiết nhất định phù hợp với dạng sản xuất, thoả mãn các yêu cầu thiết kế, có tính công nghệ với thời gian thích hợp

Trên cơ sở đó ta phải giải quyết các yêu cầu từ chọn phôi đến các bước hoàn thiện chi tiết, tính toán các bước, thiết kế đồ gá, tính chế độ cắt, xác định thời gian gia công cơ bản cho từng nguyên công… một cách hợp lí để đạt hiệu quả kinh tế cao

Các số liệu đều được tra bảng và tính toán dựa trên kinh nghiệm thầy hướng dẫn và các tài liệu liên quan 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 ngắn, đáp ứng nhu cầu sản xuất cho xã hội

Tuy nhiên, do đây là lần đầu thực hiện đồ án TKQTCN, chưa nắm vững thực tế, nên không thể tránh khỏi những thiếu sót trong quá trình tính toán cũng như chọn các số liệu, mong thầy cô góp ý, bổ sung để kiến thức của

em được vững vàng hơn

Em xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ tận tình của quý thầy cô nhà trường và đặc biệt là thầy HUỲNH MINH PHÚ đã giúp em hoàn thành đồ án

Sinh viên thực hiện

HOÀNG VĂN TUẤN

Trang 3

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

Trang 4

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN

Trang 5

Chương 1: PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CÔNG

1.Phân tích chi tiết gia công:

a Điều kiện kỹ thuật:

Bàn khoan hai toạ độ là chi tiết dạng hộp, nĩ cĩ 2 lỗ Þ27 và Þ33 cĩ độ khơng đồng tâm khơng quá 0.02, 2 lỗ Þ12 cĩ độ khơng song song so với lỗ Þ27 khơng quá 0.05 Hai rãnh mang cá cĩ độ nhám bề mặt là Ra = 1.6μm, ngồi ra nĩ cịn 4 rãnh để lắp ghép với một chi tiết khác Độ khơng song song giữa mặt trên và mặt dưới của chi tiết khơng quá 0.05 Độ nhám của các bề mặt cịn lại là Rz = 25μm

Sai lệch vuông gócgiữa các bề là không quá 0.02

Độ cứng của chi tiết gia cơng là 190HB.Vật liệu chế tạo là gang xám GX 18-36

b.Vật liệu: Gang Xám 18-36

Thông số kỹ thuật:

❖ Giới hạn bền kéo : 150N/mm2

❖ Độ giãn dài : 0.5%

❖ Giới hạn bền uốn : 320 N/mm2

❖ Giới hạn bền nén : 600 N/mm2

❖ Độ cứng : 160 -190 HB

2 Xác định dạng sản xuất:

Trang 6

❖ Sản xuất hàng khối

Để xác định được dạng sản xuất ,ta cần phải tính :

Sản lượng hàng năm của chi tiết được xác định theo công thức

N=No.m.(1+

100



 + ) Trong đó:

❖ N : Số chi tiết được sản xuất trong một năm

❖ N0 : Số sản phẩm được sản xuất trong một năm

❖ m : Số lượng chi tiết trong một sản phẩm

❖  : Phần trăm phế phẩm chủ yếu trong các phân xưởng đúc và rèn

❖  : Số chi tiết được chế tạo thêm để dự trữ

Sử dụng phần mềm CAD hoặc PRO ta tính được khối lượng của chi tiết là 9kg:

Q1 = Vct  (với Vct là thể tích tổng thể của chi tiết, khối lượng riêng của vật đúc.)

Khối lượng riêng của gang xám  =(6.8 ÷7.4)kg/dm3.Chọn= 6.8

(kg/dm3)

Bảng xác định dạng sản xuất :

Dạng sản xuất Q

1 –trọng lượng của chi tiết

>200 N 4200â N < 4 N Sản lượng hàng năm của chi tiết

Đơn chiếc

Hàng loạt nhỏ

Hàng loạt vừa

Hàng loạt lớn

Hàng khối

< 5 55-10 100-300

300 – 1000

>1000

<10 10-200 200-500 500-1000

>5000

<100 100-500 500-5000 5000-50000

>50.000

 Dựa vào sản lượng hằng năm và khối lượng của chi tiết vừa tính so sánh vơi bảng trên Ta thấy chi tiết được sản xuất ở dạng hàng khối

Trang 7

Chương 2: CHỌN VẬT LIỆU & PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI

1 Vật liệu :

Chọn vật liệu là gang xám GX 18-36

Mác gang Hàm lượng các nguyên tố (%) C Si Mn P S Cr Ni

Không lớn hơn

GX 18-36 2.83 1.53 0,5

1

0.1 0 2 0.08 0 12

2 Chọn phương pháp chế tạo phôi :

Đúc Rèn Dập Cán Hàn Khuôn

cát

Khuôn

Kl

Đúc ly tâm

Sản phẩm có tinh thể nhỏ, tỷ trọng cao,

cơ tính tốt, nhưng không đồng đều từ trong ra ngoài

Thường dùng cho sản phẩm có dạng tròn xoay

Dùng cho sản phẩm có độ phức tạp về hình dáng và độ chính xác cao

Phương pháp này thừơng dùng trong

sx hàng loạt lớn, chi tiết nhỏ làm từ kl màu

Không phù hợp với điều kiện

sx cũng

Phương pháp tạo phôi bằng gia công áp lựclàm cho chất lượng phôi tốt, độ chính xác cao Nhưng

do gang biến dạng dẻo kém Trong khi đó gang dễ đúc, chảy loãng tốt, khi đông đặc co ngót ít, nên ít gây ứng suất, nứt

Do gang nhạy cảm với tốc độ nguội khác nhau tạo nên những tốc chức khác nhau Vì vậy khi khống chế được tốc độ nguội ta sẽ có chi tiết gang xám có cơ tính tốt

Vì vậy ta chọn phương pháp tạp phôi bằng cách đúc

Trang 8

Vật liệu để chế tạo chi tiết bàn khoan hai toạ độ là gang xám mác gang là GX18-36 Đặc trưng cơ học của nó là dòn, chịu được lực nén tốt nhưng dễ bị mỏi do kéo Mặc khác gang có tính đúc cao và lượng dư chế tạo phôi có thể lớn, thích hợp với phương pháp chế tạo phôi là đúc nên ta chọn dạng phôi là phôi đúc

Chọn phương án đúc phôi trong khuôn cát (Ưu điểm : có thể đúc được

hình dạng phức tạp,có đông đặc co ngót ít, đạt được kích thước từ lớn đến

nhỏ.)

Bộ mẫu phải thoã mãn các điều kiện cơ bản như sau :

- Tạo hình chính xác phôi đúc

- Có độ bền cao để có thể sản xuất đủ số lượng khuôn đúc

- Nhẹ để tiện sử dụng

- Giá thành thấp

- Bảo đảm độ chính xác trong thời hạn sử dụng

• Trong sản xuất loạt nhỏ và đơn chiếc thường dùng mẫu bằng gỗ

• Bộ mẫu bằng nhựa có thể giữ độ chính xác trong thời gian dài, nhưng có giá thành cao và không phù hợp với điều kiện nhà xưởng hiện có

• Bộ mẫu kim loại tuy có giá thành cao nhưng giữ được độ chính xác lâu dài, phù hợp với điều kiện sản xuất của nhà xưởng Đồng thời do chi tiết có hình dạng đơn giản, kích thước nhỏ, dạng sản xuất chi tiết là hàng loạt vừa Do đó ta chọn phương pháp phôi đúc trong khuôn cát, mẫu kim loại và làm khuông bằng máy

Kết luận :

Với chi tiết hình dạng đơn giản và dạng sản xuất hàng khối Ta chọn phương pháp chế tạo phôi là đúc trong khuôn cát, khuôn làm bằng máy Đặc điểm của khuôn: góc ngàm thoát khuôn là 30 bán kính góc lượn R=3 mm , phôi đúc ccx 2 có lượng dư đúc của chi tiết bề mặt bên là 3

mm đối với mặt bên và dưới, bằng 4 mm đối với mặt phía trên Dung sai đúc là -+0.5 mm đối với các bề mặt cĩ gia cơng (kích thước lớn nhất là 360mm, các kích thước đúc <50mm tra sổ tay cơng nghệ chế tạo máy t1), cịn các bề mặt khơng gia cơng lượng dư được tra theo cấp chính xác 14

Trang 9

Bản vẽ đúc

Lõi Xiên hoi

Ð?u ngĩt Ð?u rĩt Ch?t d?nh v?

Chương 3: CHỌN PHƯƠNG PHÁP GIA CÔNG VÀ LẬP QUY

TRÌNH CÔNG NGHỆ 1.Quy trình cơng nghệ:

+PHƯƠNG ÁN 1

Trang 10

n S

W

NC1

n S

NC4

n S

W W

n

NC4

n

S W

n

NC2

n S n

Trang 11

PHƯƠNG ÁN 2

n S

W NC1

n S

n NC4

n

W

n NC4

n

S W

NC7 W

W NC6

n

S W

n NC2

n

S n

W NC5

W

Trang 12

2 Chọn phương án gia công:

Qua nghiên cứu ta thấy phương án 1 khả thi hơn phương án 2 vì:

Trong 2 phương án trên ta thấy phương án 1 tối ưu hơn

phương án 2 vì phương án 1 năng suất cao, giá thành thấp, đơn giản, dễ thực hiện, dễ chọn máy hơn phương án 2

Vậy ta chọn phương án 1 để gia cơng chi tiết

❖ Dễ thiết kế đồ gá

❖ Các trình tự gia công hợp lý

❖ Các chuẩn định vị đều là chuẩn tinh vì vậy có ít sai số

 Chọn phương án 1 để gia công

Chương 4: THIẾT KẾ NGUYÊN CÔNG

❖ Nguyên công 1 : Phay mặt phẳng đáy:

Phay thô để đạt độ bóng Rz = 40 m

n S

Chế độ cắt

Chiều sâu cắt : t = 3.5 mm

Trang 13

❖ Lượng chạy dao răng : Sz = 0.20mm/răng (tra bảng 5-143 trang 128-sổ tay CNCTM tập 2)

❖ Lượng chạy dao vòng : S = 0.20x10 = 2 (mm/vòng)

❖ Vận tốc tra bảng : Vb = 196 (m/phút) ( Bảng 5-143, stcnctm tập 2)

❖ Vận tốc cắt V = Vbk = 196x0,9 = 176,4(m/phút)

Với k = k1k2k3k4=1110.89 = 0.9

K1 hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào độ cứng của vật liệu gia công

K2 hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào vật liệu làm dao

K3 hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào trạng thái bề mặt gia công

K4 hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chiều rộng phay

❖ Tốc độ cắt : n =

1000 4

600   =169.56(m/vòng); SM = 1.3x600 = 780(mm/ph) chọn SZthực = 700/(10x600) = 0.12(mm/răng)

+ Xác định tốc độ cắt :

z x m

q v

K Z B S t T

D C

V =

Trong đó : Cv : hệ số

T : chu kỳ bền của dao

t : chiều sâu cắt (mm)

S : lượng ăn dao (mm/vòng)

Kv : hệ số hiệu chình tốc độ cắt

Z : số răng dao phay

B : chiều rộng phay Theo [bảng 5.39 T33,tài liệu CNCTM II ] ta có :

Cv = 445; q = 0,2; x = 0,15 ; y = 0,35 ; u = 0,2 ; p = 0 ; m = 0,32 Theo [bảng 5.1 đến 5.6, II ,T6 T6-8] ta có Kv = Km Kn Ku = 1 Với Km = 1; Kn = 1; Ku = 1

nên

+ Xác định số vòng quay trục chính :

) / ( 95 142 1 10 90 13 , 0 5 3 180

90 445

0 2 , 0 35 , 0 15 , 0 32 , 0

2 , 0

ph m x

x x x

x

x K

Z B S t T

D C

V y u p v

z x m

q

=

Trang 14

95 142 1000

ph vg

L L L



+ + 1 2 (phút)

• L :chiều dài bề mặt gia công (mm)

• L1 :chiều dài ăn dao (mm)

• L2 : chiều dài thoát dao (mm)

• S : lượng chạy dao vòng.(mm/vòng)

• n : số vòng quay hoặc hành trình kép.trong 1 phút

3 3 38 360



+ + = 0.33(phút)

Lực cắt khi phay

MP w

q

u y z x

P

n D

Z B S t

xC

600 90

4 90 2 0 5 3 58 10

0 1

1 8 0 9 0

=

x x

x x x x

.D

P

X = = 147.8 (N.m) Công suất cắt

60 1020

143 7

1970 x = 4.6(Kw) với v là tốc độ cắt m/ph

Phay tinh để đạt độ bóng Rz = 10m

❖ Chiều sâu cắt : t = 0.5 mm

❖ Vận tốc tra bảng : Vb = 214 (m/phút) ( Bảng 5-143, stcnctm tập 2)

❖ Vận tốc cắt V = Vbk = 192.6(m/phút)

Với k = k1k2k3k4 = 1110.89 = 0.9

K2 hệ số điều chỉnh phụ thuộc vàovật liệu làm dao

K3 hệ số điều chỉnh phụ thuộc vàotrạng thái bề mặt gia công

Trang 15

K4 hệ số điều chỉnh phụ thuộc vàochiều rộng phay

1000 6

700   = 197.82(m/vòng)

❖ Thời gian phay tinh

T02 =

n S

L L L



+ + 1 2 (phút)

3 4 16 360



+ + = 0.27 (phút)

Vậy thời gian phay thô và phay tinh là:

T1 = T01 +T02 = 0.33 + 0.27 = 0.6 (phút)

u y z x P

n D

Z B S t C

P =10. . . . . = 538(N)

Cp = 58; x = 0.9; y = 0.8; u = 1; q = 0.9; w = 0; kMV =1; B = 90mm

Moment xoắn trên trục chính của máy

100 2

.D

P

X = = 242.1 (N.m) Công suất cắt

60 1020

n

Trang 16

Định vị: mặt đáy hạn chế 3 bậc, dùng 2 chốt tỳï hạn chế 2 bậc tự do như vậy ta hạn chế 5 bậc tự do

Chọn máy : Máy 6H81A(máy phay ngang của Nga), công suất

động cơ chính 2.8 KW,công suất động cơ chạy dao 1.7KW.(tra sổ tay CNCTM tập 3_bảng 9.38 trang 75)

Dụng cụ cắt : Dao phay trụ gắn mảnh hợp kim cứng có

5-172 trang 155 sổ tay CNCTM tập 2)

Lượng dư gia công: Zb = 3mm

Chế độ cắt:

- Để đạt độ bóng R z = 40, dung sai 0.1(mm) ta chia làm 2 bước gia công:

+ Bước 1 : Zb = 2.5 (mm)

+ Bước 2 : Zb = 0.5 (mm)

1 – Chế độ cắt :

- Chiều sâu cắt :

+ Phay thô : t = 2.5 (mm)

+ Phay bán tinh : t = 0, 5 (mm)

- Lượng chạy dao :

+ Thô : Sz1 = 0,2 mm/răng

+ Tinh : Sz2 = 0,13 mm/răng

( bảng 5 – 143 trang 128; sách CNCTM tập 2)

- Tốc độ cắt khi phay :

+ Phay thô : Vb = 196 m/ph

+ Phay tinh : Vb = 214 m/ph

( bảng 5 – 143 trang 128; sách CNCTM tập 2)

- Vận tốc tính toán :

+ Phay thô : Vt = K1.K2.K3.K4 K5Vb

Trang 17

Với : K1 = 1 ; K2 = 0,89 ; K3 =1; K4 = 1.12 ; K5 = 1(bảng hệ số điều chỉnh chế độ cắt trang134 CĐC)

.

4 , 195 1000

.

5 , 215 1000



Theo máy ta chọn n2 = 750 v/ph

- Vận tốc cắt thực tế :

) / ( 212 1000

750 900 14 , 3 1000

.

ph m n

Theo máy ta chọn Sp2 = 530 (mm/ph)

2 – Thời gian nguyên công :

Ttc = T0 + Tp + Tpv + Ttn (thời gian gia công từng chi tiết)

Trang 18

Với L = 360 mm.L2 = (2 ÷ 5) mm

) (

10 18 360

x x

) ( 3 , 2 65 20 13 0

10 18 360

x x

❖ Nguyên công 3 : Phay mặt phẳng đối diện với mặt đáy

Phay thô để đạt độ bóng Rz = 40m

n S

Trang 19

❖ Chọn máy : Máy 6H81A(máy phay ngang của Nga), công suất

động cơ chính 4,5 KW,công suất động cơ chạy dao 1.7KW.(tra sổ tay CNCTM tập 3_bảng 9.38 trang 74)

❖ Vận tốc tra bảng : Vb =196 (m/phút) ( Bảng 5-143,stcnctm tập 2)

❖ Vận tốc cắt V = Vbk = 176.4(m/phút)

Với k = k1k2k3k4 = 10.811.13 = 0.9

D

V

 1000

90 14 3

1000 4 176

600   = 169.56(m/vòng)

❖ Thời gian phay thơ T01 =

n S

L L L



+ + 1 2 (phút)

3 9 29 360



+ + = 0.33 (phút)

Phay tinh để đạt độ bóng Rz = 25m

❖ Chiều sâu cắt : t = 0.5 mm

Trang 20

Với k = k1k2k3k4 = 1110.89 = 0.9

D

V

 1000

90 14 3

1000 6

700   = 179.82(m/vòng)

❖ Thời gian phay tinh T02 =

n S

L L L



+ + 1 2 (phút)

• n : số vòng quay hoặc hành trình kép trong 1 phút

3 4 16 360



+ + = 0.27(phút)

Vậy thời gian phay thô và phay tinh là:

T2 = T01 +T02 = 0.33 + 0.27 = 0.6(phút)

Vậy tổng thời gian của nguyên công 1,2 là

T1,2 = T1 + T2 = 0.6 + 0.6 = 1.2(phút)

❖ Nguyên công 4:(gồm 4 bước:phay 4 rãnh có chiều rộng rãnh là16)

Định vị : mặt đáy hạn chế 3 bậc, mặt bên hạn chế 2 bậc tự do, mặt cạnh 1 chốt tỳ như vậy ta hạn chế 6 bậc tự do

Chọn máy: Máy Phay đứng 6H13 (máy của Nga), công suất động cơ chạy dao 2,8 kw (tra sổ tay CNCTM tập 3_bảng 9.38 trang 75) Dụng cụ cắt: Dao phay ngón thép gió,

Lượng dư gia công: Zb = 16(mm)

Chế độ cắt:

Định dạng
Số trang	39
Dung lượng	758,32 KB
File đính kèm	File full bản vẽ 2D và thuyết minh.rar (5 MB)