MỤC LỤC
LỜI NÓI ĐẦU.. 2
LỜI CẢM ƠN.. 4
MỤC LỤC.. 5
MỞ ĐẦU.. 7
v Lý do lựa chọn đề tài 7
v Mục đích và nhiệm vụ của đề tài 7
v Phạm vi nghiên cứu. 8
v Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài 8
v Cấu trúc đề tài 9
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ THIẾT BỊ ĐO TRỤC.. 10
1.1. Đặc tính kỹ thuật của thiết bị đo trục. 10
1.2. Cấu tạo thiết bị đo trục. 13
1.2.1 Cấu tạo thiết bị đo trục...9
1.2.2 Công dụng các chi tiết trong đồ gá đo trục : 14
1.2.3 Phân loạt thiết bị đo trục : 14
CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ TÍNH TOÁN THIẾT KẾ.. 15
2.1 Phân tích sản phẩm trục và kiểm tra. 11
2.2 Kiểm tra yêu cầu kỹ thuật của trục đo. 15
2.3 Phương pháp đo. 16
2.4 Phương pháp bảo quản dụng cụ đo. 17
2.5 Cơ sở lý thuyết tính oán thiết kế đồ gá…15
CHƯƠNG 3 : THIẾT KẾ VÀ LẬP QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CÁC CHI TIẾT ĐỊNH VỊ 22
3.1 Quy trình công nghệ gia công khối V ngắn. 22
3.1.1 Phân tích điều kiện làm việc và công dung của chi tiết gia công 22
3.1.2 Yêu cầu kỹ thuật của chi tiết 23
3.1.3 Tính công nghệ của chi tiết 25
3.1.4 Xác định dạng sản xuất 25
3.1.5 Chọn phôi và phương pháp chế tạo phôi 27
3.1.6 Lập tiến trình công nghệ. 29
3.1.7 Thiết kế nguyên công. 31
3.2 Quy trình công nghệ gia công thân đồ gá. 77
3.2.1 Phân tích điều kiện làm việc và công dung của chi tiết gia công 77
3.1.2 Yêu cầu kỹ thuật của chi tiết 78
3.1.3 Tính công nghệ của chi tiết 79
3.1.4 Xác định dạng sản xuất 80
3.1.5 Chọn phôi và phương pháp chế tạo phôi 81
3.1.6 Chọn cấp chính xác đúc. 82
3.1.7 Lượng dư gia công. 82
3.1.7 Lập tiến trình công nghệ. 84
3.1.8 Thiết kế nguyên công. 85
CHƯƠNG 4. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 113
4.1 Kết luận. 113
4.2 Kiến nghị 113
TÀI LIỆU THAM KHẢO.. 115
LỜI NÓI ĐẦU
Ngành chế tạo máy đóng một vai trò quan trọng trong việc sản xuất ra các máy móc, thiết bị cho tất cả các ngành trong nền kinh tế quốc dân. Có thể nói rằng không có ngành công nghệ chế tạo máy thì không tồn tại các ngành công nghiệp khác. Vì vậy việc phát triển khoa học công nghệ trong lĩnh vực công nghệ chế tạo máy có ý nghĩa hàng đầu nhằm thiết kế, hoàn thiện và vận dụng các phương pháp chế tạo, tổ chức và điều khiển quá trình sản xuất đạt hiệu quả kinh tế cao nhất.
Từ bản thiết kế kết cấu đến khi cho ra sản phẩm là một quá trình phức tạp, chịu tác động của cả yếu tố chủ quan và khách quan, làm cho sản phẩm sau khi chế tạo có sai lệch so với bản thiết kế kết cấu.
Công nghệ chế tạo máy là lĩnh vực khoa học kỹ thuật có nhiệm vụ nghiên cứu, thiết kế và tổ chức quá trình thực hiện chế tạo sản phẩm cơ khí đạt các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật trong điều kiện sản xuất cụ thể.
Em xin chân thành cảm ơn cô : Ths............... cùng toàn thể các thầy cô trong bộ môn công nghệ chế tạo máy và khoa cơ khí đã hướng dẫn tận tình cho em trong suốt quá trình làm đồ án. Do điều kiện khách quan và kiến thức bản thân, cũng như kinh nghiệm thực tế còn hạn chế nên đồ án không tránh khỏi thiếu sót em mong thầy cô giúp đỡ chỉ dẫn thêm để em được hoàn thiện hơn trong học tập cũng như trong công việc sau này.
Em xin chân thành cảm ơn các quý thầy cô !
Hưng yên, ngày ... tháng ... năm 20...
Sinh viên thự hiện
...................
MỞ ĐẦU
* Lý do lựa chọn đề tài:
Trong ngành cơ khí chế tạo bên cạnh việc gia công các chi tiết đảm bảo đúng những yêu cầu kỹ thuật về cả dung sai và kích thước thì yêu cầu độ chính xác về hình dáng cũng rất nghiêm ngặt. Theo khảo sát hiện nay có đến 70% các sản phẩm cơ khí có dạng trụ tròn và độ tròn, độ đảo là một thông số chỉ tiêu đánh giá chất lượng của các chi tiết dạng trục. Sai lệch độ tròn, độ đảo ảnh hưởng với tất cả chi tiết có chuyển động quay như ổ trục của các máy, trục dao, trục của các thiết bị đo…. Do đó việc đánh giá sai lệch độ tròn, độ đảo là thiết yếu có ý nghĩa quan trọng trong việc đảm bảo chất lượng chi tiết mang lại giá trị kinh tế .
Nhằm làm rõ hơn về việc chế tạo dụng cụ đo Em đã lựa chọn đề tài : “Nghiên cứu , thiết kế , chế tạo dụng cụ đo độ tròn , độ đảo cho các chi tiết trục. Lập quy trình công nghệ gia công các chi tiết định vị ”
* Mục đích và nhiệm vụ của đề tài:
- Mục đích của đề tài là Nghiên cứu , thiết kế và chế tạo dụng cụ đo độ tròn độ đảo cho các chi tiết trục
- Nghiên cứu hai Khối V để đảm bảo độ chính xác định tâm cho phép đo sai lệch độ tròn và độ đảo
- Phương pháp nghiên cứu : Tiến hành nghiên cứu cả lý thuyết kết hợp với thực tiễn kiểm chứng . Trên cơ sở thực tiễn lý thuyết thực hiện tham khảo tổng hợp các tài liệu báo cáo về phương pháp đo độ tròn và độ đảo tiến hành phân tích xây dựng lý thuyết thiết kế và chế tạo thiết bị thực nghiệm đo lường cho mẫu chuẩn xử lý số liệu đo nhằm kiểm chứng và chứng minh cơ sở các luận điểm đã được nếu
- Nhiệm vụ: Để thực hiện được mục đích của đề tài ta cần thực hiện các nhiệm vụ chính sau đây:
+ Phân tích và lựa chọn thiết bị đo
+ Lựa chọn chi tiết đo
+ Xây dựng bản vẽ lắp và bản vẽ chi tiết bản vẽ chế tạo các chi tiết định vị
+ Gia công chế tạo
+ Chạy thử nghiệm báo cáo phân tích kết quả đo
* Cấu trúc đề tài:
Nội dung của đồ án được xây dựng gồm 4 chương:
Chương 1: Tổng quan về thiết bị đo trục
Chương 2: Cơ sở lý thuyết về tính toán thiết kế chế tạo thiết bị đo trục
Chương 3: Thiết kế lập quy tình công nghệ gia công các chi tiết định vị
Chương 4: Kết luận và kiến nghị.
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ THIẾT BỊ ĐO TRỤC
1.1 Đặc tính kỹ thuật của thiết bị đo trục
Trong việc kiểm tra độ tròn ta thường bắt gặp những dụng cụ phổ biết như panme
Cùng với nhiều loại loại dụng cụ đo khác
Cùng với những thiết bị trên là các phương pháp đo tương ứng như phương pháp đo 2 tiếp điểm khi sử dụng panme hay đồng hồ đo. Theo phương pháp này giữa thiết bị và bề mặt chi tiết đo có 2 điểm tiếp xúc, nằm trên phương biến thiên kích thước đo. Trong đó một tiếp điểm gắn với yếu tố đo MĐ, mặt đo song song với mặt chuẩn và cùng vuông góc với phương biến thiên kích thước đo.
Bên cạnh đó, chúng ta có thể kể đến một số phương pháp đo khác như phương pháp đo tiếp xúc hay phương pháp đo gián tiếp.
Dung sai chi tiết như sau: dung sai độ song song khoảng 0.01/100mm, dung sai độ vuông góc: 0.01/100mm, dung sai độ tròn 0.01mm.
Đường kính lớn nhất đo được trên khối V là 30 mm
1.2 Giới thiệu tổng quan về trục đo
Trong sản xuất cơ khí, máy móc thì các linh kiện, có hình tròn hoặc hình trụ thì đều chuyển động quay nên nếu bị lệch tâm thì sẽ ảnh hưởng rất lớn đến hoạt động của máy như gây rung lắc mạnh, sai số lắp ghép lớn, sản xuất ra sản phẩm bị lỗi .... đặc bệt là với những máy chạy với tốc độ cao. Vì thế việc kiểm tra độ đồng tâm là việc rất quan trọng. Thiết bị kiểm tra độ đồng trục sẽ đảm bảo được việc đó...
1.2.1 Cấu tạo thiết bị đo trục
Thiết bị đo gồm 2 khối V ngắn khoảng cách của hai khối V ngắn tùy thuộc vào chiều dài của từng trục và có một đồng hồ so được gá trên thân của thiết bị. Trục được gá lên 2 khối V ngắn Đồng hồ so tì vào mặt trục và di chuyển dọc trục chi tiết quay có thể đo được độ tròn, độ đảo của trục
1.2.2 Công dụng các chi tiết trong đồ gá đo trục :
+ Hai khối V : tác dụng định vị chi tiết trục cần đo
+ Tấm trượt đồng hồ so : cố định đồng hồ so đồng thời trượt trên bề mặt đế để linh hoạt và đạt độ chính xác trong quá trình đo .
+ Đồng hồ so : kiểm tra sai lệch về hình dạng hình học của chi tiết gia công
+ Trục kiểm : dùng làm chuẩn kiểm tra
CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ TÍNH TOÁN THIẾT KẾ
2.1 Phân tích sản phẩm trục và kiểm tra
- Kích thước đường kính các cổ lắp ghép yêu cầu cấp chính xác 7 – 10 trong một số trường hợp người ta còn yêu cầu đạt cấp chính xác là cấp 5
- Độ chính xác về hình dáng hình học như độ côn, độ ôvan của các trục nằm trong giới hạn 0,25 – 0,5 dung sai đường kính cổ trục
- Bảo đảm dung sai chiều dài mỗi bậc trục trong khoảng 0,05 – 0,2 mm
- Độ đảo của các cổ trục lắp ghép không vượt quá 0,01 – 0,03 mm
2.2 Kiểm tra yêu cầu kỹ thuật của trục đo
- Kiểm tra kích thước bao gồm kích thước đường kính và chiều dài các bậc trục, kích thước then, then hoa và ren trên trục v.v… Khi dung sai kích thước này lớn hơn 0,02mm có thể dung thước cặp. Khi dung sai kích thước nhỏ hơn 0,02mm có thể dùng panme, calip, đồng hồ so. Nếu yêu cầu chính xác cao dùng dụng cụ quang học. Trong sản xuất lớn dùng đồ gá chuyên dùng để kiểm tra.
- Kiểm tra hình dạng hình học của các cổ trục được thực hiện nhờ đồng hồ so. Chi tiết kiểm tra được gá lên hai mũi tâm của máy tiện hay đồ gá chuyên dùng. Kiểm tra ở một tiết diện đánh giá được độ ôvan, đa cạnh. Kiểm tra ở nhiều tiết diện dọc trục suy ra độ côn
Bản vẽ chi tiết đo: Như hình 2.1.
2.3 Phương pháp đo
- Phương pháp đo độ tròn : Sử dụng phương pháp đo 3 tiếp điểm với hai khối V ngắn được lắp ở hai đầu trục. Khoảng cách hai khối V điều chỉnh được cho phù hợp với độ dài của trục, và có một đồng hồ đo được gá trên thân của thiết bị. Khi trục được gá lên trên hai khối V tiến hành lăn chi tiết trên khối V. Đồng hồ so tì vào mặt trục và cho ta kết quả.
- Đo độ đảo hướng kính : Thiết bị có hai khối V ở hai đầu thân máy , hai khối V này điều chỉnh được cho phù hợp với độ dài của kích thước trục và có một đồng hồ so được gá lên trên thân của thiết bị, khi trục được gá lên trên hai khối V và xoay tròn, ta sẽ chọn đo hai tiếp điểm I – I và II – II , chọn 1 tiếp điểm làm chuẩn rôi so với tiếp điểm còn lại, đòng hồ so tì vào mặt trục và sẽ cho ta kết quả thông qua sự dịch chuyển cảu kim đồng hồ so.
2.5 Cơ sở lý thuyết tính toán thiết kế đồ gá
2.5.1 Phân tích điều kiện làm việc và công dụng của đồ gá
Thân đồ gá dùng để đỡ các chi tiết gia công, phần tử định vị xác định vị trí tương đối trong không gian làm việc thực hiện nhiệm vụ gá đặt khi gia công
Thân đồ gá làm việc trong điều kiện chịu tải trọng rung động .
2.5.2 Yêu cầu kĩ thuật của đồ gá
Độ chính xác kích thước :
+ Lỗ 18 yêu cầu cấp chính xác IT9
+ Kích thước vị trí lỗ yêu cầu cấp chính xác IT10
+ Kích thước còn lại không nghi dung sai lấy cấp chính xác IT14
Độ nhám bề mặt :
+ Bề mặt tiếp xúc với chi tiết và bề mặt lắp với thân đồ gá yêu cầu cấp độ nhám Ra 2.5 ( cấp 5 )
* Chế độ cắt:
- Chiều sâu cắt t = Z = 2,5 mm
- Lượng chạy dao thô Sz = 0,14 mm/răng (Bảng 5-125/ Sổ tay CNCTM tập 2)
- Tốc độ cắt Vb = 218 m/phút ( Bảng 5-127 Sổ tay CNCTM tập 2 )
- Số vòng quay tính toán: nt = 527 vòng/phút
Chọn số vòng quay theo máy: nm = 475 vòng/phút
Như vậy, tốc độ cắt thực tế là:Vtt = 112 m/phút
Lượng chạy dao phút:Sph = Sz.Z.n = 0,14.10.475 = 665 mm/phút
Lượng chạy dao của bàn máy là: Sm = 23,5 1180 mm/phút, với lượng chạy dao 665 mm/phút là quá nhanh khi bề mặt gia công nhỏ, vì thế ta chọn Sm = 235 mm/phút.
Tính sai số chế tạo đồ gá :
Vậy sai số chế tạo cho phép của đồ gá: ect= 0,035 (mm)
Yêu cầu kỹ thuật của đồ gá.
Độ không vuông góc của bề mặt khối V so với đế đồ gá ≤ 0,035 mm.
Độ không song của mặt phẳng đối xứng khối V so với đế đồ gá ≤ 0,035 mm.
Độ không song song của vai khối V so với đế đồ gá ≤ 0,035 mm.
2.3 Tính công nghệ của đô gá
- Cũng như các dạng chi tiết khác , chi tiết dạng hộp tính công nghệ có ý nghĩa quan trọng. Vì nó không những ảnh hưởng trực tiếp đến khối lượng lao động để chế tạo mà còn ảnh hưởng đến việc đến việc tiêu hao vật liệu. Vì vậy khi thiết kế chi tiết dạng hộp cần chú ý:
+ Độ cứng vững của hộp để khi gia công không bị biến dạng và có thể dùng chế độ cắt cao.
+ Các bề mặt gia công không được có vấu lồi, lõm; phải thuận lợi cho việc ăn dao, thoát dao. Kết cấu bề mặt phải tạo thuận lợi cho việc gia công bằng nhiều dao.
CHƯƠNG 3 : THIẾT KẾ VÀ LẬP QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CÁC CHI TIẾT ĐỊNH VỊ
3.1 Quy trình công nghệ gia công khối V ngắn
3.1.1 Phân tích điều kiện làm việc và công dung của chi tiết gia công
Khối V dùng đểđịnh vị khi mặt chuẩn định vị của chi tiết là mặt trụ ngoài hoặc một phần của mặt trụ ngoài. Ưu điểm khi định vị bằng khối V là định tâm tốt, tức là đường tâm của mặt trụ định vị của chi tiết bảo đảm trùng với mặt phẳng đối xứng của hai mặt nghiêng làm việc của khối V, không bịảnh hưởng của dung sai kích thước đường kính mặt trụ ngoài.
Khi định vị theo các mặt chuẩn định vị thô của chi tiết, thì mặt định vị của khối V phải làm nhỏ, bề rộng từ 2- 5mm hoặc khía nhám.
Vị trí của khối V quyết định vị trí của chi tiết, nên khối V phải được định vị chính xác trên thân đồ gá bằng hai chốt và dùng vít để bắt chặt.
3.1.2 Yêu cầu kỹ thuật của chi tiết
Độ chính xác kích thước :
+ Lỗ yêu cầu cấp chính xác IT10
+ Kích thước vị trí lỗ (19, 45,5, 94, 11, 39,4) mm yêu cầu cấp chính xác IT9
+ Kích thước chiều cao khối V 47 mm yêu cầu cấp chính xác IT9
+ Kích thước còn lại không nghi dung sai lấy cấp chính xác IT14
3.1.3 Tính công nghệ của chi tiết
- Cũng như các dạng chi tiết khác, chi tiết dạng hộp tính công nghệ có ý nghĩa quan trọng. Vì nó không những ảnh hưởng trực tiếp đến khối lượng lao động để chế tạo mà còn ảnh hưởng đến việc đến việc tiêu hao vật liệu. Vì vậy khi thiết kế chi tiết dạng hộp cần chú ý:
+ Độ cứng vững của hộp để khi gia công không bị biến dạng và có thể dùng chế độ cắt cao.
+ Các bề mặt gia công không được có vấu lồi, lõm; phải thuận lợi cho việc ăn dao, thoát dao. Kết cấu bề mặt phải tạo thuận lợi cho việc gia công bằng nhiều dao.
3.1.4 Xác định dạng sản xuất
Với chi tiết thân hộp chuyển đổi là chi tiết dạng hộp, vật liệu là C45, nên trọng lượng riêng của gang xám là: 7, 50(g/cm3 )
Dùng phần mềm Inventor, ta tính được trọng lượng của chi tiết là: Q1=3,2 (kg)
Từ những kết quả có được qua tính toán, kết hợp với việc tra bảng 2.2 trang 20 - Hướng dẫn thiết kế đồ án CNCTM, ta kết luận chi tiết được sản xuất ở dạng sản xuất loạt nhỏ.
3.1.6 Lập tiến trình công nghệ
* Xác định đường lối công nghệ
Trong dạng sản xuất hàng loạt nhỏ, quy trình công nghệ được xác định theo nguyên tắc tập trung nguyên công.
Theo nguyên tắc tập trung nguyên công thì quy trình công nghệ được thực hiên trên một hoặc vài máy tự động, bán tự động.
* Phân tích chọn chuẩn
Chọn chuẩn phải đảm bảo các nguyên tắc:
- Chuẩn thô nên dùng cho chỉ một nguyên công.
- Chọn chuẩn thô của phôi là bề mặt có kích thước tương đối chính xác, có sai số hình học nhỏ, không bavia và chất lượng bề mặt tương đối tốt sau gia công tạo phôi.
* Tiến trình công nghệ
Để tạo được một sản phẩm tốt vừa đảm bảo các yêu cầu kỹ thuât vừa mang tính kinh tế, đặc biệt đối với dạng sản xuất loạt trở lên thì phải có một quy trình hợp lí
Nguyên công 1 : Phay thô mặt trước
Nguyên công 2 : Phay thô mặt sau
Nguyên công 3 : Phay thô mặt bên phải
Nguyên công 4 : Phay thô mặt bên trái
Nguyên công 5 : Phay thô phay tinh mặt trên
Nguyên công 6 : Phay thô phay tinh mặt dưới
Nguyên công 7 : Khoan lỗ khoét lỗ khoan lỗ , khoét lỗ
Nguyên công 8 : Phay thô phay tinh mặt V trái
Nguyên công 9 : Phay thô phay tinh mặt V phải
Nguyên công 10 : Phay rãnh
3.1.7 Thiết kế nguyên công
* Nguyên công 1 : Phay thô mặt trước
1. Sơ đồ gá đặt:
2. Định vị: Chi tiết được định vị 6 bậc tự do, 3 bậc tự do ở mặt sau 2 bậc tự do mặt trên 1 bậc tự do mặt bên
3. Kẹp chặt: Chi tiết được kẹp chặt bằng cơ cấu kẹp nhanh bằng ren
5. Chọn dao: Chọn dao phay mặt đầu gắn mảnh hợp kim cứng. Các thông số của dao: ( Tra bảng 5-127/ Sổ tay CNCTM tập 2 )
- Đường kính dao: D = 75 mm; số răng Z =10, vật liệu K20 (BK6)
- Tuổi bền dao: T = 120 phút
- Dụng cụ đo: Calip có chốt cứng để đo kích thước từ mặt phẳng tới tâm lỗ, thước Sin.
6. Chia bước: Phay thô Z = 2,5 mm
Chiều sâu cắt t = Z = 2,5 mm
- Lượng chạy dao thô Sz = 0,14 mm/răng (Bảng 5-125/ Sổ tay CNCTM tập 2)
- Tốc độ cắt Vb = 218 m/phút ( Bảng 5-127 Sổ tay CNCTM tập 2 )
Lượng chạy dao phút: Sph = Sz.Z.n = 0,14.10.475 = 665 mm/phút
Lượng chạy dao của bàn máy là: Sm = 23,5 1180 mm/phút, với lượng chạy dao 665 mm/phút là quá nhanh khi bề mặt gia công nhỏ, vì thế ta chọn Sm = 235 mm/phút.
- Công suất cắt khi phay thô: Với chi tiết dùng dao hợp kim cứng, theo Bảng 5-130 Sổ tay CNCTM tập 2, ta có công suất cắt là Nc = 3,8 kW
Chế độ cắt khi phay thô: t = 2,5mm; Sm = 235 mm/phút
nm = 475 vòng/phút; N = 3,8 kW
* Nguyên công 3 : Phay thô mặt bên phải
1. Sơ đồ gá đặt:
2. Định vị: Chi tiết được định vị 6 bậc tự do, 3 bậc tự do ở mặt trước 2 bậc tự do mặt trên 1 bậc tự do mặt bên trái
3. Kẹp chặt: Chi tiết được kẹp chặt bằng cơ cấu kẹp nhanh bằng ren
5. Chọn dao: Chọn dao phay đĩa 3 mặt răng thép gió. Các thông số của dao: (Tra bảng 5-172/ trang 155/ Sổ tay CNCTM tập 2)
- Đường kính dao: D = 100 mm; số răng Z =10.
- Tuổi bền dao: T = 180 phút
- Dụng cụ đo: Thước kẹp dài 150mm, độ chính xác 0,05
6. Chia bước: Phay thô
7. Tra chế độ cắt và tính thời gian gia công
- Chiều sâu cắt t = 58 mm
- Lượng chạy dao thô Sz = 0,18 mm/răng (Bảng 5-170/ trang 153/ Sổ tay CNCTM tập 2)
- Tốc độ cắt Vb = 19,5 m/phút ( Bảng 5-172 Sổ tay CNCTM tập 2 )
Chế độ cắt khi phay thô: t = 58 mm; Sph = 75 mm/phút
nm = 37 vòng/phút; N = 1 kW
* Nguyên công 5 : Phay thô phay tinh mặt trên
1. Sơ đồ gá đặt:
2. Định vị: Chi tiết được định vị 6 bậc tự do, 3 bậc tự do ở mặt dưới 2 bậc tự do mặt trước bằng Êtô mặt bên 1 bậc tự do mặt bên bằng chốt tỳ chỏm cầu
3. Kẹp chặt: Chi tiết được kẹp chặt bằng cơ cấu kẹp nhanh bằng ren của Êtô
5. Chọn dao: Chọn dao phay trụ bằng thép gió . Các thông số của dao: (Tra bảng 5-127/ Sổ tay CNCTM tập 2)
- Đường kính dao: D = 75 mm; số răng Z =55, vật liệu K20 (BK6)
- Tuổi bền dao: T = 120 phút
- Dụng cụ đo: Calip có chốt cứng để đo kích thước từ mặt phẳng tới tâm lỗ, thước Sin.
6. Chia bước: Phay thô Z = 2 mm , phay tinh Z= 0.5
8. Tra chế độ cắt và tính thời gian gia công
+ Phay thô:
- Chiều sâu cắt t = Z = 2 mm
- Lượng chạy dao thô Sz = 0,14 mm/răng (Bảng 5-125/ Sổ tay CNCTM tập 2)
- Tốc độ cắt Vb = 218 m/phút (Bảng 5-127 Sổ tay CNCTM tập 2)
Lượng chạy dao phút: Sph = Sz.Z.n = 0,14.10.475 = 665 mm/phút
Lượng chạy dao của bàn máy là: Sm = 23,5 1180 mm/phút, với lượng chạy dao 665 mm/phút là quá nhanh khi bề mặt gia công nhỏ, vì thế ta chọn Sm = 235 mm/phút.
- Công suất cắt khi phay thô: Với chi tiết dùng dao hợp kim cứng, theo Bảng 5-130 Sổ tay CNCTM tập 2, ta có công suất cắt là Nc = 3,8 kW
So sánh Nc = 3,8 kW < Nm = 7.0,75 = 5,25 kW ( Thỏa điều kiện làm việc của máy )
độ cắt khi phay thô: t = 2mm; Sm = 235 mm/phút
nm = 475 vòng/phút; N = 3,8 kW
+ Phay tinh:
- Chiều sâu cắt t = Z = 0,5 mm
- Lượng chạy dao vòng So = 0,5 mm/vòng (Bảng 5-125/ Sổ tay CNCTM tập 2)
- Tốc độ cắt Vb = 260 m/phút (Bảng 5-127 Sổ tay CNCTM tập 2)
Chế độ cắt khi phay tinh: t = 0,5mm; Sm = 190 mm/phút
nm = 600 vòng/phút; N = 1,9 kW , T= 1,14 phút
* Nguyên công 7 : Khoan lỗ khoét lỗ khoan lỗ , khoét lỗ
1. Sơ đồ gá đặt:
vị: Chi tiết được định vị 6 bậc tự do, 3 bậc tự do mặt dưới bằng phiến tỳ, 2 bậc tự do mặt sau , 1 bậc tự do mặt bên bằng chốt tỳ chỏm cầu
3. Kẹp chặt: Chi tiết được kẹp chặt bằng cơ cấu kẹp bằng ren
7. Tra chế độ cắt và tính thời gian gia công
+ Bước 1: Khoan lỗ
- Chiều sâu cắt t = 5,75mm
- Lượng chạy dao S = 0,2 mm/vòng (Bảng 5-89/ Sổ tay CNCTM tập 2)
Chọn lượng chạy dao theo máy: Sm = 0,2 mm/vòng
- Tốc độ cắt Vb = 28 m/phút (Bảng 5-90 Sổ tay CNCTM tập 2)
- Công suất cắt khi khoan: Với chi tiết dùng dao thép gió, theo Bảng 5-92 Sổ tay CNCTM tập 2, ta có công suất cắt là Nc = 1 kW
So sánh Nc = 1 kW < Nm = 4.0,8 = 3,2 kW (Thỏa điều kiện làm việc của máy)
+ Bước 2: Khoét lỗ
- Chiều sâu cắt: Khi khoét thô t = 0.25 mm,
- Lượng chạy dao: Khi khoét S = 1,3 mm/vòng (Bảng 5-107/ Sổ tay CNCTM tập 2)
Chọn lượng chạy dao theo máy: Khi khoét : Sm = 1,6 mm/vòng
- Tốc độ cắt: Khi khoét Vb = 61 m/phút (Bảng 5-109 Sổ tay CNCTM tập 2)
+ Bước 3: Khoan lỗ
- Chiều sâu cắt t = 7,5 mm
- Lượng chạy dao S = 0,2 mm/vòng (Bảng 5-89/ Sổ tay CNCTM tập 2)
Chọn lượng chạy dao theo máy: Sm = 0,2 mm/vòng
- Tốc độ cắt Vb = 28 m/phút (Bảng 5-90 Sổ tay CNCTM tập 2)
* Nguyên công 8 : Phay thô phay tinh mặt V trái
1. Sơ đồ gá đặt:
2. Định vị : Chi tiết được định vị 6 bậc tự do, 3 bậc tự do ở mặt trên bằng phiến tỳ, 1 bậc tự do ở mặt bên bằng chốt tỳ đầu phẳng , 2 bậc tự do ở mặt sau bằng chốt tỳ chỏm cầu
3. Kẹp chặt: Chi tiết được kẹp chặt bằng cơ cấu kẹp nhanh bằng ren.
6. Chia bước: phay
7. Tra chế độ cắt và tính thời gian gia công
+ Phay thô:
- Chiều sâu cắt t = 37 mm
- Lượng chạy dao thô Sz = 0,18 mm/răng (Bảng 5-170/ trang 153/ Sổ tay CNCTM tập 2)
- Tốc độ cắt Vb = 19,5 m/phút (Bảng 5-172 Sổ tay CNCTM tập 2)
Chế độ cắt khi phay thô: t = 37 mm; Sph = 75 mm/phút
nm = 37 vòng/phút; N = 1 kW , T= 1,9 ph
+ Phay tinh:
- Chiều sâu cắt t = 37 mm
- Lượng chạy dao thô S0 = 0,4 mm/răng (Bảng 5-170/ trang 155/ Sổ tay CNCTM tập 2)
- Tốc độ cắt Vb = 19,5 m/phút (Bảng 5-172 Sổ tay CNCTM tập 2)
Chế độ cắt khi phay tinh: t = 37 mm; Sph = 23,5 mm/phút
nm = 60 vòng/phút; N = 1 kW , T= 5ph
* Nguyên công 10 : Phay rãnh
1. Sơ đồ gá đặt:
2. Định vị : Chi tiết được định vị 6 bậc tự do, 3 bậc tự do ở mặt trên bằng phiến tỳ, 1 bậc tự do ở mặt bên bằng chốt tỳ, 2 bậc tự do ở mặt sau bằng chốt tỳ chỏm cầu
3. Kẹp chặt: Chi tiết được kẹp chặt bằng cơ cấu kẹp nhanh bằng ren.
6. Chia bước: phay
7. Tra chế độ cắt và tính thời gian gia công
+ Phay thô:
- Chiều sâu cắt t = 19 mm
- Lượng chạy dao thô Sz = 0,18 mm/răng (Bảng 5-170/ trang 153/ Sổ tay CNCTM tập 2)
- Tốc độ cắt Vb = 19,5 m/phút (Bảng 5-172 Sổ tay CNCTM tập 2)
Chế độ cắt khi phay thô: t = 19 mm; Sph = 75 mm/phút
nm = 37 vòng/phút; N = 1 kW , T= 1,7 ph
3.2 Quy trình công nghệ gia công thân đồ gá
3.2.1 Phân tích điều kiện làm việc và công dụng của chi tiết gia công
Thân đồ gá dùng để đỡ các chi tiết gia công , phần tử định vị xác định vị trí tương đối trong không gian làm việc thực hiện nhiệm vụ gá đặt khi gia công
Thân đồ gá làm việc trong điều kiện chịu tải trọng rung động .
3.1.2 Yêu cầu kỹ thuật của chi tiết
Độ chính xác kích thước :
+ Lỗ yêu cầu cấp chính xác IT9
+ Kích thước vị trí lỗ yêu cầu cấp chính xác IT10
+ Kích thước còn lại không nghi dung sai lấy cấp chính xác IT14
Độ nhám bề mặt :
+ Bề mặt tiếp xúc với chi tiết và bề mặt lắp với thân đồ gá yêu cầu cấp độ nhám Ra 2.5 (cấp 5)
3.1.3 Tính công nghệ của chi tiết
- Cũng như các dạng chi tiết khác , chi tiết dạng hộp tính công nghệ có ý nghĩa quan trọng. Vì nó không những ảnh hưởng trực tiếp đến khối lượng lao động để chế tạo mà còn ảnh hưởng đến việc đến việc tiêu hao vật liệu. Vì vậy khi thiết kế chi tiết dạng hộp cần chú ý:
+ Độ cứng vững của hộp để khi gia công không bị biến dạng và có thể dùng chế độ cắt cao.
+ Các bề mặt gia công không được có vấu lồi, lõm; phải thuận lợi cho việc ăn dao, thoát dao. Kết cấu bề mặt phải tạo thuận lợi cho việc gia công bằng nhiều dao.
3.1.4 Xác định dạng sản xuất
* Trọng lượng của chi tiết:
- Được xác định theo công thức:
Q1 = V.g (kg)
Với chi tiết thân hộp chuyển đổi là chi tiết dạng hộp, vật liệu là C45, nên trọng lượng riêng của gang xám là: 7,50(g/cm3)
Dùng phần mềm Inventor, ta tính được trọng lượng của chi tiết là: Q1=3,8 (kg)
Từ những kết quả có được qua tính toán, kết hợp với việc tra bảng 2.2 trang 20 - Hướng dẫn thiết kế đồ án CNCTM, ta kết luận chi tiết được sản xuất ở dạng sản xuất loạt nhỏ
3.1.5 Chọn phôi và phương pháp chế tạo phôi
- Trong nghành chế tạo máy, tùy theo dạng sản xuất mà chi phí về phôi, vật liệu chiếm 30-60% tổng chi phí.
- Chế tạo phôi hợp lý sẽ đem lại hiệu quả kinh tế cao.
3.1.6 Chọn cấp chính xác đúc
- Với những yêu cầu của chi tiết đã cho, tính kinh tế cũng như dạng sản xuất ta sẽ chọn phương pháp chế tạo phôi đúc trong khuôn cát, mẫu gỗ và làm khuôn bằng máy.
- Phôi đúc đạt CCX II, CCX kích thước IT15 IT16, độ nhám bề mặt Rz80 (Trang 23 - Hướng dẫn thiết kế đồ án CNCTM ).
3.1.7 Lượng dư gia công
- Dựa vào Bảng 3-95/ Sổ tay CNCTM tập 1/ trang 252 và Bảng 2.4/ trang 24/ Hướng dẫn thiết kế đồ án CNCTM, ta có lượng dư gia công được thể hiện ở bản vẽ lồng phôi.
- Sai lệch cho phép về kích thước của chi tiết đúc: 0,8 mm. (Bảng 3-3/ trang 174/ Sổ tay CNCTM tập 1)
- Sai lệch cho phép về khối lượng: 8% (Bảng 14/ trang 80/ Tài liệu Thiết Kế Đúc)
- Sai lệch cho phép về kích thước : (Bảng 3-92/ trang 253/ Sổ tay CNCTM tập 1) (Bảng 2.7/ trang 26/ Hướng dẫn thiết kế đồ án CNCTM).
- Lượng co theo chiều dài vật đúc: 1% (Bảng 23/ trang 90/ Tài liệu TKĐ)
- Độ dốc rút mẫu: 1o30’ (Bảng 3-7/ trang 177/ Sổ tay CNCTM tập 1) (Bảng 24/ trang 93/ Tài liệu TKĐ)
* Bản vẽ chi tiết lồng phôi:
Để đơn giản trong quá trình gá đặt khi gia công chọn phôi khối
3.1.8 Thiết kế nguyên công
* Nguyên công 1 : Phay thô phay tinh mặt dưới
1. Sơ đồ gá đặt:
2. Định vị: Chi tiết được định vị 6 bậc tự do, 3 bậc tự do ở mặt trên bằng phiến tỳ 2 bậc tự do mặt sau và 1 bậc tự do mặt bên bằng chốt tỳ chỏm cầu
3. Kẹp chặt: Chi tiết được kẹp chặt bằng cơ cấu kẹp nhanh bằng ren
6. Chia bước: Phay thô Z = 2,5 mm , phay tinh Z= 0.5
7. Tra chế độ cắt và tính thời gian gia công
+ Phay thô:
- Chiều sâu cắt t = Z = 2,5 mm
- Lượng chạy dao thô Sz = 0,14 mm/răng (Bảng 5-125/ Sổ tay CNCTM tập 2)
- Tốc độ cắt Vb = 218 m/phút (Bảng 5-127 Sổ tay CNCTM tập 2)
Lượng chạy dao phút: Sph = Sz.Z.n = 0,14.12.300 = 504 mm/phút
Lượng chạy dao của bàn máy là: Sm = 23,5 1180 mm/phút, với lượng chạy dao 504 mm/phút là quá nhanh khi bề mặt gia công nhỏ, vì thế ta chọn Sm = 235 mm/phút.
- Công suất cắt khi phay thô: Với chi tiết dùng dao hợp kim cứng, theo Bảng 5-130 Sổ tay CNCTM tập 2, ta có công suất cắt là Nc = 3,8 kW
So sánh Nc = 3,8 kW < Nm = 7.0,75 = 5,25 kW (Thỏa điều kiện làm việc của máy)
Chế độ cắt khi phay thô: t = 2,5mm; Sm = 235 mm/phút
nm = 300 vòng/phút; N = 1,7 kW
+ Phay tinh:
- Chiều sâu cắt t = Z = 0,5 mm
- Lượng chạy dao vòng So = 0,5 mm/vòng (Bảng 5-125/ Sổ tay CNCTM tập 2)
- Tốc độ cắt Vb = 260 m/phút (Bảng 5-127 Sổ tay CNCTM tập)
Chế độ cắt khi phay tinh: t = 0,5mm; Sm = 190 mm/phút
nm =300 vòng/phút; N = 1,9 kW , T= 2,1 phút
* Nguyên công 3 : Phay miệng lỗ và phay lỗ bắt bulong bên phải
1. Sơ đồ gá đặt
2. Định vị: Chi tiết được định vị 6 bậc tự do, 3 bậc tự do ở mặt trên bằng phiến tỳ 2 bậc tự do mặt sau và 1 bậc tự do mặt bên bằng chốt tỳ chỏm cầu
3. Kẹp chặt: Chi tiết được kẹp chặt bằng cơ cấu kẹp nhanh bằng ren
6. Chia bước: Phay miệng lỗ Z = 24 mm , phay lỗ Z= 6
7. Tra chế độ cắt và tính thời gian gia công
+ Phay miệng lỗ:
Chiều sâu cắt t = Z = 24 mm
Lượng chạy dao Sz = 0,02 mm/răng (bảng 5-153 CNCTM, tập 2)
Chế độ cắt khi phay :
t = Z = 24 mm; Sph = 15,6 mm/phút; nm = 95 vg/ph; N = 2,9 kW
+ Phay lỗ :
Chiều sâu cắt t = Z = 6 mm
Lượng chạy dao Sz = 0,02 mm/răng (bảng 5-153 CNCTM, tập 2)
Tốc độ cắt Vb = 10 m/phút (bảng 5-155 CNCTM, tập 2)
Chế độ cắt khi phay :
t = Z = 6 mm; Sph = 2,4 mm/phút; nm = 30 vg/ph; N = 0,9 kW
* Nguyên công 5 : Khoan 4 lỗ khoét 4 lỗ Khoan 4 lỗ Taro 4 lỗ M14x2
1. Sơ đồ gá đặt:
2. Định vị: Chi tiết được định vị 6 bậc tự do, 3 bậc tự do bằng phiến tỳ, 2 bậc tự do mặt sau , 1 bậc tự do mặt bên bằng chốt tỳ chỏm cầu
3. Kẹp chặt: Chi tiết được kẹp chặt bằng cơ cấu kẹp bằng ren
6. Chia bước: 4 bước:
+ Bước 1: Khoan lỗ
+ Bước 2: khoét lỗ
+ Bước 3: Khoan lỗ
+ Bước 4: Taro lỗ M14x2
7. Tra chế độ cắt và tính thời gian gia công
+ Bước 1: Khoan lỗ
- Chiều sâu cắt t = 5,75mm
- Lượng chạy dao S = 0,2 mm/vòng (Bảng 5-89/ Sổ tay CNCTM tập 2)
Chọn lượng chạy dao theo máy: Sm = 0,2 mm/vòng
- Tốc độ cắt Vb = 28 m/phút (Bảng 5-90 Sổ tay CNCTM tập 2)
+ Bước 3: Khoan lỗ
- Chiều sâu cắt t = 6 mm
- Lượng chạy dao S = 0,2 mm/vòng (Bảng 5-89/ Sổ tay CNCTM tập 2)
Chọn lượng chạy dao theo máy: Sm = 0,2 mm/vòng
- Tốc độ cắt Vb = 28 m/phút (Bảng 5-90 Sổ tay CNCTM tập 2)
+ Bước 4: Taro M14x2
- Bước ren: p = 22
- Tốc độ cắt Vb = 7 m/phút (Bảng 5-188 Sổ tay CNCTM tập 2)
CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
4.1. Kết luận
Trong thời gian thực hiện đồ án tốt nghiệp em đã được cũng cố lại được các kiến thức đã học và tiếp thu được thêm nhiều kiến thức bổ ích khác.
Ngoài việc cũng cố về mặt lý thuyết công nghệ chế tạo chi tiết máy, em được tìm hiểu kỹ hơn về những phương pháp đo kiểm vận dung kiến thức môn đã được học: Kỹ thuật đo lường, dung sai, cơ sở công nghệ chế tạo máy, ……... Qua đó tạo cho em sự hiểu biết rộng hơn so với khi nghiên cứu lý thuyết đo kiểm thiết kế đồ gá đo.
Chương 1: Tìm hiểu và tổng quan thiết bị đo trục
Chương 2: Lý thuyết tinh toán thiết kế chế tạo thiết bị đo trục
Chương 3: Thiết kế và lập quy trình công nghệ gia công các chi tiết định vị
4.2 Kiến nghị
Trong quá trình thực hiện có nhiều vấn đề cần khắc phục
- Kết cấu đo tuy đơn giản nhưng việc đo kiểm chưa thực sự chính xác han chế với những trục có kích thước dài
- Cơ cấu đo chưa thự sự linh hoạt
Để giải quyết vấn đề trên việc đo kiểm những trục dài và cần độ chính xác cao cần thiết kế đồ gá đo kiểm mới nhưng vẫn dựa trên cơ sở lý thuyết khi đo trục. Đồ gá đo kiểm gá đặt bằng ụ trượt chống tâm 2 đầu ụ có thể thay đổi chiều dài trên thân đồ gá có dẫn hướng. Như vậy việc đo kiểm các loại chi tiết trục hoàn toàn dễ dàng, linh hoạt hơn khi sử dụng khối 2 khối V gá đặt khi đo kiểm. Hơn nữa việc gá đặt bằng ụ động cho độ chính xác cao khi đo độ dảo hướng trục, độ tròn chi tiết có thể xoay quanh ụ bằng cơ cấu tay quay được gắn nối vào trục ụ động .
Mặc dù quá trình thiết kế thiết bị đã hoàn thành, nhưng trong quá trình thực hiện vẫn còn gặp nhiều khó khăn do: khoảng thời gian thực hiện đồ án còn bị hạn chế do ít va chạm thực tế sản xuất, việc tra cứu, tính toán các thông số còn gặp nhiều khó khăn do tài liệu trường còn hạn hẹp không thể đáp ứng đầy đủ thông tin, số liệu rất mong những lời góp quý báu, chân thành từ quý thầy cô7, các bạn sinh viên khóa tiếp theo để đồ án của em được hoàn thiện hơn.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Hồ Viết Bình – Phan Minh Thanh, Hướng dẫn thiết kế đồ án CNCTM, NXB Đại học quốc gia TP.HCM
2. GS. TS. Trần Văn Địch, Thiết kế đồ án CNCTM, NXB khoa học và kỹ thuật, Hà Nội
3. GS. TS. Nguyễn Đắc Lộc, Sổ tay CNCTM tập 1-2-3, NXB khoa học và kỹ thuật, Hà Nội
4. Trần Quốc Hùng, Giáo trình Dung sai kỹ thuật đo, NXB Đại học quốc gia TP.HCM
5. Hồ Viết Bình – Phan Minh Thanh, Giáo trình Công nghệ chế tạo máy, NXB Đại học quốc gia TP.HCM
6. Hồ Viết Bình – Lê Đăng Hoành - Nguyễn Ngọc Đào, Đồ gá gia công cơ khí tiện – phay – bào – mài, NXB Đà Nẵng
"TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ ĐỒ ÁN"