ĐỒ ÁN MÔN HỌC CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY ĐỒ ÁN MÔN HỌC CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY ĐỒ ÁN MÔN HỌC CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY ĐỒ ÁN MÔN HỌC CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY ĐỒ ÁN MÔN HỌC CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY ĐỒ ÁN MÔN HỌC CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY ĐỒ ÁN MÔN HỌC CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY ĐỒ ÁN MÔN HỌC CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY
Trang 1BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHIÃ VIỆT NAM
Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TpHCM Độc Lập - Tự Do - Hạnh Phúc
-
-KHOA CƠ KHÍ MÁY – BỘ MÔN CHẾ TẠO MÁY
NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN MÔN HỌC CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY
Họ và tên ……… MSSV: …………
Ngành ……… Lớp: ………
Tên đề tài : Thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết ………
I- Số liệu cho trước :
- Sản lượng : ………
- Điều kiện thiết bị : ………
II- Nội dung thiết kế:
1- Nghiên cứu chi tiết gia công : Chức năng làm việc, tính công nghệ của kết cấu
2- Xác định dạng sản xuất.
3- Chọn phôi và phương pháp tạo phôi, tra lượng dư gia công cho các bề mặt gia công.
4- Lập tiến trình công nghệ: Thứ tự gia công, gá đặt, so sánh các phương án và chọn phương án hợp lí.
5- Thiết kế nguyên công :
- Vẽ sơ đồ gá đặt
- Chọn máy, chọn dao (loại dao, kết cấu dao và vật liệu làm dao)
- Trình bày các bước gia công, tra các chế độ cắt : n, s, t; tra lượng dư cho các bước và tính thờigian gia công cơ bản cho từng bước công nghệ
- Tính lượng dư gia công cho nguyên công :
- Tính toán chế độ cắt cho nguyên công thiết kế đồ gá :
6- Thiết kế đồ gá: ………
- Vẽ sơ đồ nguyên lý Thiết kế kết cấu và trình bày nguyên lý làm việc của đồ gá.
- Tính lực kẹp cần thiết, lực kẹp của cơ cấu kẹp.
- Tính sai số gá đặt và so sánh với dung sai của nguyên công đang thực hiện trên đồ gá.
- Tính sức bền cho các chi tiết chịu lực.
III- Các bản vẽ
- Tập bản vẽ sơ đồ nguyên công : 6 bản (A 3 )
- Bản vẽ thiết kế đồ gá (vẽ bằng bút chì) : 1 bản (A1 )
IV- Ngày giao nhiệm vụ :………
V- Ngày hoàn thành nhiệm vụ :……… ……
VI- Giáo viên hướng dẫn : ………
Chủ nhiệm bộ môn Giáo viên hướng dẫn
1
Trang 2Ký tên Ký tên
MỤC LỤC
CHƯƠNG I: Phân tích chi tiết gia công 4
CHƯƠNG II:Dạng sản suất 5
CHƯƠNG III:Chọn phôi 6
CHƯƠNG IV:Qui trình công nghệ 11
CHƯƠNG V:Thiết kế ngyên công 18
CHƯƠNG VI:Tính toán lượng dư 41
CHƯƠNG VII:Tính toán chế độ cắt 44
CHƯƠNG VIII:Thiết kế đồ gá 46
Phụ lục 57
Tài liệu tham khảo 59
2
Trang 3Lời nói đầu
Hiện nay , các ngành kinh tế nói chung và ngành cơ khí nói riêng đòi hỏi kỹ sư cơ khí và cán bộ
kỹ thuật cơ khí được đào tạo ra phải có kiến thức sâu rộng, đồng thời phải biết vận dụng những kiếnthức đó để giải quyết những vấn đề cụ thể thường gặp trong sản xuất, sửa chữa và sử dụng
Đồ án môn học công nghệ chế tạo máy kỳ 3 là một trong các đồ án có tầm quan trọng nhất đốivới một sinh viên ngành cơ khí Đồ án giúp cho sinh viên hiểu những kiến thức đã học không nhữngmôn công nghệ chế tạo máy mà các môn khác như: máy cắt kim loại, dụng cụ cắt Đồ án còn giúpcho sinh viên được hiểu dần về thiết kế và tính toán một qui trình công nghệ chế tạo một chi tiết cụthể
Khoa học ngày càng phát triển, với sự ra đời của các hệ thống sản xuất linh hoạt FMS, CIM, thìviệc thiết kế quy trình công nghệ để gia công các chi tiết, từ đó chế tạo ra một máy móc thiết bị cụthể chính là công việc của kỹ sư
Mục tiêu của môn học là tạo điều kiện cho người học nắm vững, có hiệu quả các phương pháp vàvận dụng vào thiết kế, xây dựng và quản lý các quá trình chế tạo sản phẩm cơ khí về kỹ thuật sảnxuất và tổ chức sản Hiện nay, các ngành kinh tế nói chung và ngành cơ khí nói riêng đòi hỏi kỹ sư
cơ khí và cán bộ kỹ thuật cơ khí được đào tạo ra phải có kiến thức sâu rộng , đồng thời phải biết vận
dụng những kiến thức đó để giải quyết những vấn đề cụ thể thường gặp trong sản xuất, sửa chữa và
sử dụng.xuất nhằm đạt được các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật theo yêu cầu trong điều kiện và qui mô sảnxuất cụ thể Môn học còn truyền đạt những yêu cầu về chỉ tiêu công nghệ trong quá trình thiết kế cáckết cấu cơ khí để góp phần nâng cao hiệu quả chế tạo chúng
Được sự giúp đỡ tận tình của các thầy giáo, đặc biệt là thầy Nguyễn Hoài Nam em đã hoàn thành
đồ án môn học này Tuy nhiên, do thời gian giới hạn trong một đồ án môn học nên chắc chắc sẽ cònnhiều thiếu sót Em rất mong được sự chỉ bảo của các thầy trong bộ môn chế tạo máy
Em xin chân thành cảm ơn Thầy Nguyễn Hoài Nam đã giúp đỡ em hoàn thành đồ án này.!
Sinh viên thực hiện
Vũ Văn Đan
3
Trang 4MSSV:11343008
CHƯƠNG I PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CÔNG
1 PHÂN TÍCH CHI TIẾT:
- Chi tiết dạng càng
- Công dụng chưa rõ
- Yêu cầu lớn nhất của chi tiết này chính là độ đồng tâm giữa các hệ lỗ và phải hòa hợp với yêu tố năng suất
2 CÔNG DỤNG CỦA CHI TIẾT:
Khi lỗ 54 được lắp trên trục thì 2 hệ lỗ 28 và 14 chuyển động tương đối vớinhau
3 TÍNH HỢP LÝ TRONG THIẾT KẾ YÊU CẦU KỸ THUẬT:
- Độ không song song của các tâm lỗ bằng 0.02
- Độ không vuông góc của các tâm lỗ so với mặt đầu bằng 0.2
- Độ không song song của các mặt đầu của lỗ cơ bản
- Độ không đồng tâm của các lỗ thuộc hệ lỗ 28 và 14 bằng 0.02
- Độ tròn lỗ cơ bản bằng 0.016
- Độ trụ lỗ cơ bản bằng 0.016
Kết luận:
Nhìn chung yêu cầu kỹ thuật về sai lệch vị trí tương quan đạt yêu cầu,tuy
có hơi cao nhưng vẫn thỏa được khả năng công nghệ,lắp gáp cũng như trong quá trình chi tiết hoạt động
Dung sai trên bản vẽ cho vừa phải,dễ dáp ứng,phù hợp với nhiều cơ sỏ sản xuất ở Việt Nam
Độ bóng vừa phải
4 TÍNH CÔNG NGHỆ TRONG KÊT CẤU:
- Độ cứng vững cao với gân dày 14mm,12mm và rộng
- Hệ lỗ không lien tục
Kết cấu gây khó khăn cho việc đảm bảo độ đồng tâm của các lỗ cũng như vấn
đề năng xuất
- Chi tiết có 1 mặt phẳng đối xứng
Có tính công nghệ cao nếu chọn đúc là phương pháp chế tạp phôi
- Bề dày thành lỗ đều nhau cũng là yếu tố có lợi khi đúc
- Các góc lượn đã được bo bán kính lượn R5 để giảm ứng suất tập trung và phát sinh vết nứt tế vi
4
Trang 5- Ren M16 được gia công trên mặt phẳng
Hợp lý
CHƯƠNG II XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT
Để phân chia thành dạng sản xuất ta dựa vào sản lượng sản xuất được trong 1 năm
1) Sản lượng chi tiết cần chế tạo:
N = N0 m (1 + /100+ /100) (chiếc/ năm)Trong đó:
m = 1 : số lượng chi tiết như nhau trong một đơn vị sản phẩm
= 5% : số % chi tiết dùng làm phụ tùng,
= 5% : số % chi tiết phế phẩm trong quá trình chế tạo
N0 =50000 là sản lượng trong một năm theo kế hoạch
N= 80000.1 (1 +5/100 + 5/100) = 88000(chiếc/ năm)
2) Khối lượng chi tiết:
Khối lượng của chi tiết được xác định theo công thức: Q = V Trong đó:
Q : khối lượng của chi tiết (Kg)
V : thể tích của chi tiết : khối lượng riêng của vật liệu (kg/dm3)
- Thể tích của chi tiết được tính băng phần mềm autodesk mechanical là :0.227dm3
- Khối lượng riêng của gang xám 7,4 kg/dm3
Q=2.5 kg
Tra bảng 2 trang 14 sách thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy và dựatheo sản lượng, khối lượng của chi tiết ta xác định gần đúng dạng sảnxuất là sản xuất hàng khối
5
Trang 6CHƯƠNG III CHỌN PHÔI VÀ XÁC ĐỊNH PHƯƠNG PHÁP TẠO PHÔI
I CHỌN PHÔI:
1 Điều kiện làm việc của chi tiết:
- Hoạt động không liên tục
- Có đảo chiều
- Không chịu va đập
Điều kiện làm việc bình thường
2 Kết cấu chi tiết:
- Có tỉ số F/V lớn trong đó F là diện tích bề mặt chi tiết,V la thể tích chi tiết
Đây la loại chi tiết có kết cấu phức tạp
Tính đúc tốt thích hợp chi tiết có kết cấu phức tạp
Đáp ứng đủ yêu cầu kỹ thuật của chi tiết
- Hình thức đúc phổ biến: đúc trong khuôn cát
- Yêu cầu thực tiến la nâng cao năng xuất
Chọn phương pháp đúc trong khuôn cát,mẫu kim loại,lõi kim loại,làm khuôn bằng máy
Trang 7Lỗ cơ bản
Lượng dư phía trên:4.5mm
Lượng dư phía dưới:3.5mm
Lỗ bên cạnh
Lượng dư phía trên:4mm
Lượng dư phía dưới:3mm
Bảng 3-97[2]
Đường kính lỗ cơ bản:±0.5 mm
Chiều dài lỗ cơ bản : :±0.8 mm
Đường kính trụ ngoài cơ bản : :±0.8 mm Bảng 3-108[1]
Chiều dày gân không gia công: ±1
IV THÔNG SỐ LÕI:
Trang 8Sauk hi chọn được khoảng các từ vật đúc đến thành hòm khuôn ta có kích thước sơ bộ của khuôn:
8
Trang 9Chọn hòm khuôn theo tiêu chuẩn với các thông sô
Từ Frd chọn rãnh dẫn kiểu hình thang cao có kích thước:
Từ Frlx chọn hình dáng và thông số như sau:
Trang 1010
Trang 11CHƯƠNG 4
QUI TRÌNH CÔNG NGHỆ
11
Trang 17CHƯƠNG V THIẾT KẾ NGUYÊN CÔNG
I Nguyên công 1:Phay thô mặt 1-2:
- Khoảng cách từ trục chính đến bàn máy 30 850 (mm)
- Khoảng cách từ sóng trượt thân máy tới bàn máy 220 480 (mm)
- Lực kéo lớn nhất của hộp chạy dao (kg):
+ Dọc : 1500 + Ngang : 1250 + Thẳng đứng : 500
- Số cấp tốc đọ trục chính: 18
- Phạm vi điều chỉnh tốc độ trục chính : 30 1500 (v/ph)
- Công suất động cơ trục chính : 7KW
- Công suất động cơ chạy dao : 1,7KW
- Khối lượng máy 2700kg
17
Trang 18- Phạm vi chay dao nhanh : 7702800(mm/ph).
- Số bước tiến của bàn máy: 18 cấp:
Đặt hang với thông số:
- Dao phay trụ chắp răng
- : hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chu kỳ bền của dao
- = 0,8: hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào trạng thái bề mặt phôi
- K3 = 1 :hệ số phụ thuộc vào độ cứng của gang
- K4 = 1 :hệ số phụ thuộc vào dạng gia công
- Vậy tốc độ tính toán là: Vt=V.k1.k2.k3 = 1.0,8.1.1
Vt = 44.8( m/phút)
- Thời gian nguyên công cơ bản:
T0 = 0.007L=0.007.74=0.6(phút) B33[5]
Với tp : thời gian phụ : tp = 10% t0 = 0.06( phút )
tpv : thời gian thực hiện gia công tpv = 10% t0 = 0.06( phút )
18
Trang 19ttn : thời gian nghỉ ngơi của công nhân ttn = 5% t0 = 0,03 ( phút)
Trang 20- : hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chu kỳ bền của dao
- = 0,8: hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào trạng thái bề mặt phôi
- K3 = 1 :hệ số phụ thuộc vào độ cứng của gang
- K4 = 1 :hệ số phụ thuộc vào chiều rộng phay
- Vậy tốc độ tính toán là: Vt=V.k1.k2.k3 = 1.0,8.1.1
Vt = 43( m/phút)
n = =124(vòng/phút)Dựa vào bảng tính số vòng quay,lượng chạy dao ở mục lục thuyết minh này ta chọn
n = 120(vòng/phút) , s=2.5 mm/vòng=>300mm/phút
s = 250mm/phút
- Thời gian nguyên công cơ bản:
T0 = 0.007L=0.007.43=0.3(phút) B33[5]
Với tp : thời gian phụ : tp = 10% t0 = 0.03( phút )
tpv : thời gian thực hiện gia công tpv = 10% t0 = 0.03( phút )
ttn : thời gian nghỉ ngơi của công nhân ttn = 5% t0 = 0,015 ( phút)
Ttc = 0.375 ( phút)
IV Ngyên công 4: Khoét-doa lỗ 5
1 Sơ đồ gá đặt:
20
Trang 21- Mũi khoét :B4-47[2] với các thông số:
Mũi khoét ghép từ các mảnh hợp kim cứng PK8 chuôi liền
D=53,L=262
γ=5,α=10, α 1=20,φ=60,φ1=30,ω=12,f=0.8,λ=12
- Mũi doa số 1 :B4-49[2] với các thông số:
Mũi doa máy gắn các lưới thép gió chuôi lắp
D=53.92,L=90
γ=5,α=10, α 1=20,φ=60,φ1=30,ω=12,f=0.8,λ=12
- Mũi doa số 2 :B4-49[2] với các thông số:
Mũi doa máy gắn các lưới thép gió chuôi lắp
Trang 22- Vận tốc cắt: v = 68 m/phút B5.109[3]
Các hệ số hiệu chỉnh cho tốc độ cắt
- : hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chu kỳ bền của dao
- = 0,8: hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào trạng thái bề mặt phôi
- = 1: hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào mác hợp kim cứng của dao
Với tp : thời gian phụ : tp = 10% t0 = 0.09( phút )
tpv : thời gian thực hiện gia công tpv = 10% t0 = 0.09( phút )
ttn : thời gian nghỉ ngơi của công nhân ttn = 5% t0 = 0,045 ( phút)
Với tp : thời gian phụ : tp = 10% t0 = 0.18( phút )
tpv : thời gian thực hiện gia công tpv = 10% t0 = 0.18( phút )
ttn : thời gian nghỉ ngơi của công nhân ttn = 5% t0 = 0.09 ( phút)
Trang 23- Vậy tốc độ tính toán là: Vt=V.k1 = 1.1
Vt = 8.2( m/phút)
n = =48(vòng/phút)Dựa vào bảng tính số vòng quay,lượng chạy dao ở mục lục thuyết minh này ta chọn
n = 45(vòng/phút) , s=1.2 mm/vòng
- Thời gian nguyên công cơ bản:
T0 = 0.00086dL=0.00086.54.80=3.6(phút) B33[5]
Với tp : thời gian phụ : tp = 10% t0 = 0.36( phút )
tpv : thời gian thực hiện gia công tpv = 10% t0 = 0.36( phút )
ttn : thời gian nghỉ ngơi của công nhân ttn = 5% t0 = 0.18 ( phút)
Trang 24- Chiều sâu cắt: t = 2mm
- Lượng chạy dao: sz = 0.2 (mm/răng) B5.170 [3]
- Vận tốc cắt: v = 36.5 m/phút B5.172[3]
Các hệ số hiệu chỉnh cho tốc độ cắt
- : hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chu kỳ bền của dao
- K2 = 1 :hệ số phụ thuộc vào độ cứng của gang
- Vậy tốc độ tính toán là: Vt=V.k1.k2 = 1.1
Vt = 36.5( m/phút)
- Thời gian nguyên công cơ bản:
T0 = 0.007L=0.007.=0.25(phút) B33[5]
Với tp : thời gian phụ : tp = 10% t0 = 0.025( phút )
tpv : thời gian thực hiện gia công tpv = 10% t0 = 0.025( phút )
ttn : thời gian nghỉ ngơi của công nhân ttn = 5% t0 = 0,0125 ( phút)
Trang 25Các hệ số hiệu chỉnh cho tốc độ cắt
- : hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chu kỳ bền của dao
- K2 = 1 :hệ số phụ thuộc vào độ cứng của gang
- Vậy tốc độ tính toán là: Vt=V.k1.k2 = 1.1
Vt = 36.5( m/phút)
- Thời gian nguyên công cơ bản:
T0 = 0.007L=0.007.=0.25(phút) B33[5]
Với tp : thời gian phụ : tp = 10% t0 = 0.025( phút )
tpv : thời gian thực hiện gia công tpv = 10% t0 = 0.025( phút )
ttn : thời gian nghỉ ngơi của công nhân ttn = 5% t0 = 0,0125 ( phút)
- : hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chu kỳ bền của dao
- = 0,8: hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào trạng thái bề mặt phôi
25
Trang 26- K3 = 1 :hệ số phụ thuộc vào độ cứng của gang
- K4 = 1 :hệ số phụ thuộc vào chiều rộng phay
- Vậy tốc độ tính toán là: Vt=V.k1.k2.k3 = 1.0,8.1.1
Vt = 43( m/phút)
- Thời gian nguyên công cơ bản:
T0 = 0.007L=0.007.43=0.3(phút) B33[5]
Với tp : thời gian phụ : tp = 10% t0 = 0.03( phút )
tpv : thời gian thực hiện gia công tpv = 10% t0 = 0.03( phút )
ttn : thời gian nghỉ ngơi của công nhân ttn = 5% t0 = 0,015 ( phút)
- Mũi khoét :B4-47[2] với các thông số:
Mũi khoét lắp mảnh hợp kim cứng PK8 chuôi côn
D=27,L=180
γ=5,α=10, α 1=20,φ=60,φ1=30,ω=12,f=0.8,λ=12
- Mũi doa số 1 :B4-49[2] với các thông số:
Mũi doa liền khối chuôi côn
26
Trang 27 D=27.92,L=138
γ=5,α=10, α 1=20,φ=60,φ1=30,ω=12,f=0.8,λ=12
- Mũi doa số 2 :B4-49[2] với các thông số:
Mũi doa liền khối chuôi côn
- : hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chu kỳ bền của dao
- = 0,8: hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào trạng thái bề mặt phôi
- = 1: hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào mác hợp kim cứng của dao
Với tp : thời gian phụ : tp = 10% t0 = 0.07( phút )
tpv : thời gian thực hiện gia công tpv = 10% t0 = 0.07( phút )
ttn : thời gian nghỉ ngơi của công nhân ttn = 5% t0 = 0,035 ( phút)
Trang 28tpv : thời gian thực hiện gia công tpv = 10% t0 = 0.022( phút )
ttn : thời gian nghỉ ngơi của công nhân ttn = 5% t0 = 0.011 ( phút)
n = 45(vòng/phút) , s=1.2 mm/vòng
- Thời gian nguyên công cơ bản:
T0 = 0.00086dL=0.00086.28.18=0.44(phút) B33[5]
Với tp : thời gian phụ : tp = 10% t0 = 0.044( phút )
tpv : thời gian thực hiện gia công tpv = 10% t0 = 0.044( phút )
ttn : thời gian nghỉ ngơi của công nhân ttn = 5% t0 = 0.022 ( phút)
Trang 29- Chốt tram không chế 1bậc xoay
- Côn mooc trục chinh:sô 2
- Khoảng cách từ trục chính tới bàn máy:585x865mm
- Đường kính lớn nhất khoan được:18mm
Trang 31a Bước 1:Phay thô lỗ bậc 10
- Chiều sâu cắt: t=4.6mm
- Lượng chạy dao: s=0.07mm/răng = 0.42mm/vòng B5-146[3]
- Vận tốc cắt :v=54m/ph B5-148[3]
- : hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chu kỳ bền của dao
- = 0,8: hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào trạng thái bề mặt phôi
- K3 = 1 :hệ số phụ thuộc vào độ cứng của gang
- K4 = 1 :hệ số phụ thuộc vào dạng gia công
V=43m/ph
n = =622(vòng/phút)Dựa vào bảng tính số vòng quay,lượng chạy dao ở mục lục thuyết minh này ta chọn
n = 500 , s=0.4 mm/vòng
- Thời gian gia công cơ bản:
T0 = 0.00052dL=0.00052.22.3=0.33(phút) B33[5]
Với tp : thời gian phụ : tp = 10% t0 = 0.033( phút )
tpv : thời gian thực hiện gia công tpv = 10% t0 = 0.033( phút )
ttn : thời gian nghỉ ngơi của công nhân ttn = 5% t0 = 0,017 ( phút)