Là môn học tổng hợp những kiến thức sau cùng của nhiều môn học như: Công nghệ chế tạo máy, Gia công kim loại, Công nghệ kim loại, Kim loại học và nhiệt luyện, … Qua đồ án này giúp cho si
Trang 1LỜI NÓI ĐẦU
Đồ án môn học Công Nghệ Chế Tạo Máy là môn học thuộc chuyên nghành của sinh viên ngành cơ khí chế tạo máy Là môn học tổng hợp những kiến thức sau cùng của nhiều môn học như: Công nghệ chế tạo máy, Gia công kim loại, Công nghệ kim loại, Kim loại học và nhiệt luyện, … Qua đồ án này giúp cho sinh viên làm quen với những quy trình công nghệ hiện đại,cũng như bán sát thực tế sản xuất trước khi làm luận án tốt nghiệp
Việc thiết lập quy trình công nghệ gia công chi tiết nhằm ứng dụng được những công nghệ gia công mới, loại bỏ những công nghệ lạc hậu không đảm bảo yêu cầu kỹ thuật, chất lượng kém Ngoài ra việc thiết lập quy trình công nghệ gia công giúp người chế tạo giảm được thời gian gia công và tăng năng suất làm việc để đáp ứng sản phẩm theo yêu cầu sử dụng
Một sản phẩm có thể có nhiều phương án công nghệ khác nhau Việc thiết lập quy trình công nghệ gia công còn là sự so sánh có chọn lựa để tìm ra một phương án công nghệ hợp lý nhằm đảm bảo những yêu cầu kỹ thuật, giá thành, thời gian gia công cho sản phẩm nhằm đáp ứng nhu cầu xã hội
Sinh viên thực hiện:
NGUYỄN VĂN HIỂN
Trang 2MỤC LỤC
Trang Nhận xét của giáo viên hướng dẫn 3 ChươngI: Nghiên cứu chi tiết gia công 4
Chương IV: Lập tiến trình gia công 10 Chương V: Trình tự gia công các nguyên công 13
Chương VII:Tính toán lượng dư gia công 29 Chương VIII: Tính toán và thiết kế đồ gá 33
Trang 3Nhận xét của giáo viên hướng dẫn:
Trang 4
Chương I: NGHIÊN CỨU CHI TIẾT GIA CÔNG
Mục đích của phần này là xem kết cấu và các điều kiện kỹ thuật cho trong bản vẽ chi tiết có phù hợp hay không đối với chức năng phục vụ và khả năng chế tạo
1/ Phân tích chi tiết gia công:
Đây là chi tiết dạng bạc, có cấu tạo cũng tương đối đơn giản, chi tiết này có nhiệm vụ đỡ trục
Chi tiết làm việc trong điều kiện có ma sát do trục quay tương đối so với chi tiết Ngoài lỗ 30 và 25 gia công chính xác ,cần đảm bảo độ song song ,vuông góc Các bề mặt còn lại sử dụng dung sai đúc
2/ Tính năng công nghệ trong kết cấu chi tiết:
Lỗ 30 và 25 được gia công khá chính xác và đạt độ bóng ,lắp theo hệ thống trục h7 nhằm đỡ trục quay Đây là chi tiết có kích thước gọn ,vững
-Mặt phẳng 1: Có tác dụng định vị 3 bậc tự do cho chi tiết đảm bảo độ vuông góc với lỗ 30 và 25,có thể dung mặt nay để định vị gia công hai lỗ chính 30 và
25
-Lỗ chính sau khi gia công có thể dùng làm chuẩn tinh thống nhất gia công các mặt còn lại
- Tai và đế của chi tiết có thể dùng để kẹp chặt chi tiết trên đồ gá
- 2 lỗ M10 có thể dùng chốt để định vị
- 4 lỗ 12 cũng có thể dùng để định vị bằng chốt
-Tai của chi tiết có thể dùng khối V ngắn để định vị
-Trụ tròn ngoài của chi tiết có thể dùng khối V dài định vị
3/ Phân tích kỹ thuật:
- Vật liệu chế tạo chi tiết giá đỡ là: thép CT45
Trang 5(0.4 0.5) %C , (0.170.37)% Si, (0.50.8)% Mn, ( < 0.045)% P, (< 0.045)%
S và một số nguyên tố khác như: Cr, Ni, Cu, Al …
Trang 6Chương II: XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT
- Mục đích của chương này là xác định hình thức tổ chức sản xuất (đơn chiếc, hàng loạt nhỏ, hàng loạt vừa, hàng loạt lớn, hàng khối) để từ đó cải thiện tính công nghệ của chi tiết, chọn phương pháp chế tạo phôi thích hợp, chọn thiết bị hợp lý để gia công chi tiết
- Để thực hiện điều này trước hết ta cần xác định sản lượng chi tiết cần chế tạo trong một năm của nhà máy theo công thức sau [sách Thiết kế đồ án, công thức (1) , trang 12]:
+ N0: số sản phẩm trong một năm theo kế hoạch; N0 = 15000
+m: số lượng chi tiết như nhau trong một sản phẩm; m=1
+ : số phần trăm dự kiến cho chi tiết máy trên dùng làm phụ tùng thay thế
Trong đó:
+F: Tổng thời gian làm việc trong một năm tính bằng giờ ; F=8*300=2400 (giờ) +N: Sản lượng chi tiết hàng năm sản xuất N=16650 (chi tiết)
) ( 65 8 16650
Trang 7Chương III: CHỌN PHÔI
1.Chọn dạng phôi:
- Có rất nhiều phương pháp để tạo nên phôi Do đó cần phải phân tích (phân tích
ưu điểm, khuyết điểm) giữa các kiểu tạo phôi với nhau nhằm tìm ra phương pháp tạo phôi thích hợp cho quá trình gia công cơ sau này, nên ta có một số phương pháp tạo phôi sau:
2 Phôi đúc:
- Phôi đúc có cơ tính không cao bằng phôi rèn dập, nhưng việc chế tạo khuôn đúc cho những chi tiết khá phức tạp vẫn dễ dàng, thiết bị lại khá đơn giản Đồng thời chi tiết rất phù hợp với những chi tiết có vật liệu là gang vì có những đặc điểm như sau:
+ Lượng dư phân bố đều
+ Tiết kiệm được vật liệu
+ Giá thành rẻ, được dùng phổ biến
+ Độ đồng đều của phôi cao, do đó việc điều chỉnh máy khi gia công giảm
+ Tuy nhiên phôi đúc khó phát hiện khuyết tật bên trong (chỉ phát hiện lúc gia công) nên làm giảm năng suất và hiệu quả
* Kết luận:
- Từ các phương pháp tạo phôi , ta nhận thấy phôi đúc là phù hợp với chi tiết đã cho nhất vì có nhiều ưu điểm hơn so với các phương pháp khác
- Vậy ta chọn phương pháp để tạo ra chi tiết là dạng phôi đúc
3 Phương pháp chế tạo phôi:
- Trong đúc phôi có những phương pháp như sau:
a Đúc trong khuôn cát mẫu gỗ:
- Chất lượng bề mặt vật đúc không cao, giá thành thấp, trang thiết bị đơn giản, thích hợp cho dạng sản xuất đơn chiếc và loạt nhỏ
- Loại phôi này có cấp chính xác: IT 16 IT 17
Trang 8- Nếu công việc thực hiện bằng máy thì có cấp chính xác khá cao, giá thành cao hơn so với đúc trong khuôn mẫu bằng gỗ Loại này phù hợp với dạng sản xuất hàng loạt vừa và lớn
- Loại phôi này có cấp chính xác: IT 15 IT 16
- Độ nhám bề mặt: R z = 80m
c.Đúc trong khuôn kim loại:
- Độ chính xác cao nhưng giá thành thiết bị dầu tư lớn, phôi có hình dáng gần giống với chi tiết Giá thành sản phẩm cao Loại này phù hợp với dạng sản xuất hàng loạt lớn và hàng khối
- Loại phôi này có cấp chính xác: IT 14 IT 15
- Độ nhám bề mặt: R z = 40m
f Đúc trong vỏ mỏng:
- Loại này tạo phôi chính xác cho chi tiết phức tạp được dùng trong sản xuất hàng loạt lớn và hàng khối
* Kết luận:
- Với những yêu cầu của chi tiết đã cho, tính kinh tế cũng như dạng sản xuất đã chọn ta sẽ chọn phương pháp chế tạo phôi là: “Đúc trong khuôn kim loại ”
- Loại phôi này có cấp chính xác: IT 14 IT 15
- Độ nhám bề mặt: R z = 40m
+ Phôi đúc đạt cấp chính xác là: II
4 Tạo phôi – Thông số về phôi:
- Chi tiết giá đỡ được chế tạo bằng thép CT45, được đúc trong khuôn kim loại, làm khuôn bằng máy
Trang 10Chương IV: LẬP TIẾN TRÌNH GIA CÔNG
1 Mục đích:
- Xác định trình tự gia công hợp lý nhằm đảm bảo độ chính xác về kích thước, vị trí tương quan, hình dạng hình học, độ nhám, độ bóng của bề mặt theo yêu cầu của chi tiết cần chế tạo
2 Nội dung:
- Chọn phương pháp gia công các bề mặt phôi
- Chọn chuẩn công nghệ và sơ đồ gá đặt
- Chọn trình tự gia công các bề mặt chi tiết
a Chọn phương pháp gia công các bề mặt phôi:
- Sử dụng các thiết bị như: Máy phay, khoan, khoét, doa, …
b Chọn chuẩn công nghệ:
- Khi phân tích chi tiết chế tạo ta thấy lỗ 30 và 25 là quan trọng nhất nên chọn tâm lỗ làm chuẩn chuẩn công nghệ và gốc kích thước
+ Kiểm tra đánh giá các nguyên công sau
+ Độ không vuông góc với mặt đầu của lỗ
+ Độ không song song giữa các đường tâm
c Chọn tiến trình gia công các bề mặt phôi:
- Từ sự phân tích chuẩn trên đây, các nguyên công để gia công chi tiết gồm: + Gia công 5 mặt phẳng
+ Gia công thô và tinh lỗ 25và 30
+ Gia công thô và tinh 4 lỗ 12
+Khoan và taro 2â lỗ ren M10
Trang 113.Phương án có thể gia công:
Từ 3 phương án đã trình bày trên, thì phương án 1 là hợp lý nhất.Phương án 1
đảm bảo được,trình tự gia công hợp lý,đảm bảo độ không song song, không
vuông góc,kích thước của chi tiết và hiệu quả kinh tế trong sản xuất hàng loạn
lớn ,ta phân tán nguyên công đuợc
NC Phương án 1 Phương án 2 Phương án 3
Trang 12PHƯƠNG ÁN 1
n n
Trang 13Chương V:TRÌNH TỰ GIA CÔNG CÁC NGUYÊN
-Lượng dư Zb=2mm
-Vậy chiều sâu cắt t=2mm
-Lượng chạy dao răng Sz=0.05 (mm/răng)
-Lượng chạy dao vòng So=0.05*10=0.5(mm/vòng)
-Theo kết quả tra chế độ cắt ta có: Vlt=55 m/phút
90
* 14 3
1000
* 55
*
1000
* 1000
*
D
V n D
n
Trang 14V= 59
1000
90
* 14 3
*
315 = (m/phút)
-Thời gian gia công: To=
n S
L L L
*
2
1 + + (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 hình trình kép trong 1 phút
Vậy L=84 mm
L1 t(D−t)+(0.5+3)= 2(60−2)+3.5=14.27mm
L2=3mm
4 0 315
* 8
.
0
3 27 14
84
= + +
=
b.Bước 2:Phay tinh
Lượng dư Zb=0.5mm
-Vậy chiều sâu cắt t=0.5mm
-Lượng chạy dao răng Sz=0.03 (mm/răng)
-Lượng chạy dao vòng So=0.03*10=0.3(mm/vòng)
-Theo kết quả tra chế độ cắt ta có: Vlt=78 m/phút
90
* 14 3
1000
* 78
*
1000
* 1000
*
400 = (m/phút)
-Thời gian gia công: To=
n S
L L L
*
2
1 + + (phút) L:Chiều dài bề mặt gia công (mm)
L1:Chiều dài ăn dao.(mm)
L2:Chiều dài thoát dao(mm)
Trang 15S:Lượng chạy dao vòng(mm/vòng)
n:Số vòng quay hoặc hình trình képtrong 1 phút
Vậy L=84
L1 t(D−t)+(0.5+3)= 0.5(90−0.5)+3.5=8.95mm
L2=3mm
5 0 400
* 48
.
0
95 8 3
-Lượng dư Zb=2mm
-Vậy chiều sâu cắt t=2mm
-Lượng chạy dao răng S =0.05 (mm/răng)
n
Trang 16-Theo kết quả tra chế độ cắt ta có: Vlt=55 m/phút bảng 5-121
75
* 14 3
1000
* 55
*
1000
* 1000
*
D
V n D
* 315
= (m/phút)
-Thời gian gia công: To=
n S
L L L
*
2
1 + + (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 hình trình képtrong 1 phút
Vậy L=80
L1 t(D−t)+(0.5+3)= 2(60−2)+3.5=14.27mm
L2=3mm
39 0 315
* 8
.
0
3 27 14
80
= + +
=
b.Bước 2:Phay tinh
Lượng dư Zb=0.5mm
-Vậy chiều sâu cắt t=0.5mm
-Lượng chạy dao răng Sz=0.03 (mm/răng)
-Lượng chạy dao vòng So=0.03*16=0.48(mm/vòng)
-Theo kết quả tra chế độ cắt ta có: Vlt=78 m/phút
60
* 14 3
1000
* 78
*
1000
* 1000
*
400 = (m/phút)
Trang 17-Thời gian gia công: To=
n S
L L L
*
2
1 + + (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 hình trình képtrong 1 phút
Vậy L=80
L1 t(D−t)+(0.5+3)= 0.5(60−0.5)+3.5=8.95mm
L2=2mm
47 0 400
* 48
.
0
95 8 2
Chọn máy 2A135
1.Gia công lỗ 25 :
a.Khoét :chọn dao P18
S
n
Trang 18Theo máy chọn :S= 0.72 (mm/vòng)
-Tốc độ cắt Vb =19.3 (m/phút) ; Bảng 5-105
Kmv=1.25; bảng 5-3 (CĐC Gia công cơ khí )
1000
* 3 19
*
1000
* 1000
*
272 = (m/phút)
-Thời gian gia công: To= i
n S
L L L
*
*
2
1 + + (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 hình trình kép trong 1 phút
i: Số lần cần gia công
272
* 72
0
2 2 30 cot
-Bước tiến S=1.2 (mm/vòng); Bảng 5-116,ST CNCTM2
Theo máy ,chọn S=1.22
-Tốc độ cắt Vb =60(m/phút) ; Bảng 5-116
Kmv=1.25; bảng 5-3 (CĐC Gia công cơ khí )
1000
* 48
*
1000
* 1000
Trang 19V= 41
1000
25
* 14 3
* 530
= (m/phút)
-Thời gian gia công: To= i
n S
L L L
*
*
2
1 + + (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 hình trình kép trong 1 phút i: Số lần cần gia công
530
* 22 1
2 2 30 cot
* 2
80
= + +
2 Gia công lỗ 30 :
a.Khoét :chọn dao P18
-Với t=2mm
-Bước tiến S=0.56 (mm/vòng); Bảng 5-105,ST CNCTM2
Theo máy ,chọn S= 0.57 mm/vòng
-Tốc độ cắt Vb =19.3(m/phút) ; Bảng 5-105
Kmv=1.25; bảng 5-3 (CĐC Gia công cơ khí )
1000
* 21
*
1000
* 1000
*
D
V n D
*
275 = (m/phút)
-Thời gian gia công: To= i
n S
L L L
*
*
2
1 + + (phút) L:Chiều dài bề mặt gia công (mm)
L1:Chiều dài ăn dao.(mm)
Trang 20n:Số vòng quay hoặc hình trình kép trong 1 phút
i: Số lần cần gia công
To=1.3(phút)
b Khoét tinh :chọn dao BK4
-Bước tiến s=0.42(mm/vòng); Bảng 5-105,ST CNCTM2
-Tốc độ cắt Vb =19.3(m/phút) ; Bảng 5-105
1000
* 60
*
1000
* 1000
*
530 = (m/phút)
-Thời gian gia công: To= i
n S
L L L
*
*
2
1 + + (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 hình trình kép trong 1 phút i: Số lần cần gia công
530
* 42 0
2 2 30 cot
* 2
43+ g o + + = (phút)
4 Nguyên công 4 :khoan, tarô M10
S
n
Trang 21Chọn máy 2A125
Mũi khoan thép gió P18 ;
a.Bước 1: Khoan
-Với t=4 mm
-Bước tiến s=0.36 (mm/vòng) ;(Bảng 5-86 ST CNCTM2)
Chọn theo máy s=0.36
-Tốc độ cắt Vlt=24(m/phút) Bảng 5-86 ST CNCTM2
Kmv=1.25; bảng 5-3 (CĐC Gia công cơ khí )
1000
* 24
*
1000
* 1000
*
D
V n D
*
960 = (m/phút) -Thời gian gia công: To= i
n S
L L L
*
*
2
1 + + (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 hình trình kép trong 1 phút i: Số lần cần gia công
960
* 36 0
2 60 cot
* 75 1
10+ g o + = (phút)
b.Bước 2:Tarô M10
Tarô bằng thép gió có dung dịch tưới nguội
-Vlt=9(m/phút); Bảng 5-188(ST CNCTM2)
Chọn bước ren P=1.25
Vì là gang xám nên hệ số điều chỉnh: V=9*1=9 (m/phút)
-Chiều sâu cắt là t=1.25 mm
10
* 14 3
1000
* 9
*
1000
* 1000
*
D
V n D
1
2 1 2
1
*
L L L n
S
L L
L1=L2 =( 1 3)*S=1.25*2=4.5
Trang 225 Nguyên công 5:Khoan 4 lỗ 12
Chọn máy 2A125
Mũi khoan thép gió P18 ;
a.Bước 1: Khoan
-Với t=6 mm
-Bước tiến s=0.27 (mm/vòng) ;(Bảng 5-86 ST CNCTM2)
Chọn theo máy s=0.28
-Tốc độ cắt Vlt=27.5(m/phút) Bảng 5-86 ST CNCTM2
Kmv=1.25; bảng 5-3 (CĐC Gia công cơ khí )
1000
* 5 27
*
1000
* 1000
*
960 = (m/phút)
-Thời gian gia công: To= i
n S
L L L
L:Chiều dài bề mặt gia công (mm)
L1:Chiều dài ăn dao.(mm)
L2:Chiều dài thoát dao(mm)
n
Trang 23S:Lượng chạy dao vòng(mm/vòng)
n:Số vòng quay hoặc hình trình kép trong 1 phút
i: Số lần cần gia công
960
* 28 0
2 60 cot
* 75
.
1
12
= +
-Vậy chiều sâu cắt t=2.5 mm
-Lượng chạy dao răng Sz=0.05 (mm/răng); bảng 5-121 ST CNCTM2
-Lượng chạy dao vòng So=0.05*12=0.6 (mm/vòng)
-Theo kết quả tra chế độ cắt ta có: Vlt=55 m/phút ; bảng 5-121 ST CNCTM2
40
* 14 3
1000
* 55
*
1000
* 1000
*
D
V n D
* 475
= (m/phút)
L L
L+ +
n
Trang 24L1:Chiều dài ăn dao.(mm)
L2:Chiều dài thoát dao(mm)
S:Lượng chạy dao vòng(mm/vòng)
n:Số vòng quay hoặc hình trình kép trong 1 phút
Vậy L=20
L1 t(D−t)+(0.5+3)= 2.5(40−2.5)+3.5=13.2mm
L2=3mm
5 0 4 475
* 6
.
0
3 2 13
-Vậy chiều sâu cắt t=2mm
-Lượng chạy dao răng Sz=0.05 (mm/răng); bảng 5-121 ST CNCTM2
-Lượng chạy dao vòng So=0.05*16=0.8 (mm/vòng)
-Theo kết quả tra chế độ cắt ta có: Vlt=55 m/phút ; bảng 5-121 ST
n
Trang 25CNCTM2
55
* 14 3
1000
* 55
*
1000
* 1000
*
D
V n D
*
375 = (m/phút)
-Thời gian gia công: To=
n S
L L L
*
2
1 + + (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 hình trình képtrong 1 phút Vậy L=84
L1 t(D−t)+(0.5+3)= 2(55−2)+3.5=14.27mm
L2=3mm
39 0 315
* 8 0
3 27 14 84
= + +
=
8 Nguyên công 8 :tiện mặt dưới của tai trên :
Chọn máy tiện T616
Chọn dao T15K6 :
n