MỤC LỤC
MỤC LỤC
LỜI NÓI ĐẦU
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
PHẦN 1: PHÂN TÍCH CHỨC NĂNG LÀM VIỆC, TÍNH CÔNG NGHỆ TRONG KẾT CẤU CỦA CHI TIẾT VÀ XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT
1. Phân tích chức năng làm việc của chi tiết
2. Phân tích tính công nghệ trong kết cấu chi tiết
3. Xác định dạng sản xuất
PHẦN II : CHỌN PHÔI, XÁC ĐỊNH PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI VÀ XÂY DỰNG BẢN VẼ LỒNG PHÔI
1. Xác định phương pháp chế tạo phôi
2. Bản vẽ lồng phôi
PHẦN 3 : TÍNH LƯỢNG DƯ GIA CÔNG CHO 1 BỀ MẶT VÀ TRA LƯỢNG DƯ GIA CÔNG CHO CÁC BỀ MẶT CÒN LẠI
1. Tính lượng dư gia công khi gia lỗ φ55
2. Chọn lượng dư cho các bề mặt còn lại
PHẦN 4 : THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ
GIA CÔNG CHI TIẾT
1. Nguyên công 1 : Đúc phôi
2. Nguyên công 2 : Tiện 1 đầu, tiện φ80
3. Nguyên công 3 : Tiện đầu còn lại, tiện φ55, khoan lỗ
4. Nguyên công 4 : Khoan 2 lỗ φ12 khoét lỗ φ20
5. Nguyên công 5: Phay ghep mặt cạnh
6. Nguyên công 6 : Kiểm tra
PHẦN 6 : TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ ĐỒ GÁ
1.Yêu cầu kỹ thuật của đồ gá
2. Thành phần của đồ gá
3. Tinhd lực kẹp
4. Tính sai số chế tạo
5. Yêu cầu kỹ thuật
KẾT LUẬN
TÀI LIỆU THAM KHẢO
LỜI NÓI ĐẦU
Công nghệ chế tạo máy là một ngành then chốt, nó đóng vai trò quyết định trong sự nghiệp công nghiệp hoá hiện đại hoá đất nước. Nhiệm vụ của công nghệ chế tạo máy là chế tạo ra các sản phẩm cơ khí cho mọi lĩnh vực của nghành kinh tế quốc dân, việc phát triển ngành công nghệ chế tạo máy đang là mối quan tâm đặc biệt của Đảng và nhà nước ta.
Môn học công nghệ chế tạo máy có vị trí quan trọng trong chương trình đào tạo kĩ sư và cán bộ kĩ thuật về thiết kế, chế tạo các loại máy và các thiết bị cơ khí phục vụ các ngành kinh tế như công nghiệp, nông nghiệp, giao thông vận tải, điện lực ...
Để giúp cho sinh viên nắm vững được các kiến thức cơ bản của môn học và làm quen với nhiệm vụ thiết kế, trong chương trình đào tạo, đồ án môn học công nghệ chế tạo máy là môn học không thể thiếu được của sinh viên chuyên ngành chế tạo máy khi kết thúc môn học.
Sau một thời gian tìm hiểu và với sự chỉ bảo tận tình của các thầy cô giáo, đặc biệt là thầy: TS …………. đến nay em đã hoàn thành đồ án môn học công nghệ chế tạo máy. Trong quá trình thiết kế và tính toán tất nhiên sẽ có những sai sót do thiếu thực tế và kinh nghiệm thiết kế, em rất mong được sự chỉ bảo của các thầy cô giáo trong bộ môn công nghệ chế tạo máy và sự đóng góp ý kiến của các bạn để lần thiết kế sau và trong thực tế sau này được hoàn thiện hơn .
Em xin chân thành cảm ơn!
Hà nội, ngày … tháng … năm 20…
Sinh viên thực hiện
…………
PHẦN 1: PHÂN TÍCH CHỨC NĂNG LÀM VIỆC, TÍNH CÔNG NGHỆ TRONG KẾT CẤU CỦA CHI TIẾT VÀ XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT
1. Phân tích chức năng làm việc của chi tiết
“Bích quay“ thuộc họ chi tiết dạng hộp . Chức năng của chi tiết là đỡ phần kết cấu bên trên của một cụm chi tiết và truyên chuyển động quay tròn,Các chi tiết khác được bắt với thân của nó qua bulong đai ốc hoặc các vít hay hệ thống lắp ghép trục – lỗ. Tại các mặt bích ghép được gia công độ chính xác cao. Các bề mặ gia công khác lấy theo dung sai kích thước tự do, Các mặt lỗ lắp trục-bạc-ổ đỡ đạt cấp 7-8
“Bích quay“ nằm trong cụm cơ cấu truyền động quay đối xứng, chi tiết gia công đồi hỏi độ chính xác khá cao, đồng thời chịu mài mòn tốt, trong quá trình hoạt động đảm bảo độ cứng vững tránh biến dạng.
Yêu cầu kỹ thuật cơ bản :
+ Vật đúc không rỗ , ngót không ngậm xỉ
+ Độ không vuông góc giữa tâm lỗ và mặt đầu là 0.05mm
+ Độ không song song giữa mặt trên và mặt đay là 0.05mm
+ Các bề mặt không gia công được làm sạch lấy R80
Bích quayđược làm bằng gang xám GX 15 -32 có thành phần hóa học như bảng.
2. Phân tích tính công nghệ trong kết cấu chi tiết
Các mặt làm việc của chi tiết là các mặt bích đầu và các mặt lỗ vuông góc với bích,và mặt trên đỉnh có lỗ ren và lỗ suốt. Hai mặt bích ở2 đầu được gia công để lắp ghép cới các cơ cấu - chi tiết khác như bạc, trục, tấm đỡ, ổ trượt, cơ cấu hãm,….,còn bề mặt lỗ có lắp với bạc hoăc ổ bi, các lỗ gia công đảm bảo độ đông tâm cao và độ vuông góc bới bích lắp ghép. Mặt đáy được gia công phẳng với độ nhám Ra2.5, đảm bâo độ phẳng <0.05mm/100mm chiều dài.
Chi tiết khá công kềnh nên khá khó trong việc gá đặt để gia công, một số mặt không gia công được làm sach .Tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết như sau :
+ Hộp có độ cứng vững cao
+ Các bề mặt làm chuẩn phải đủ diện tích nhất định.
3. Xác định dạng sản xuất
Ta có :
- N =8000(chi tiết)
- N : số lượng sản xuất thực tế trong 1 năm
- m: số chi tiết trong 1 sản phẩm
Trọng lượng của chi tiết là : Q= 3.2 (Kg)
Dựa vào bảng xác định dạng sản xuất xác định dạng sản xuất là sản xuất hàng loạt lớn.
PHẦN 2 : CHỌN PHÔI, XÁC ĐỊNH PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI VÀ XÂY
DỰNG BẢN VẼ LỒNG PHÔI
1. Xác định phương pháp chế tạo phôi
- Bích quay là chi tiết thuộc dạng hộp và có kết cấu khá phức tạp do vậy ta chọn phương pháp chế tạo phôi là đúc trong khuôn cát, làm khuôn bằng máy, mẫu kim loại được nặn đất sét bên ngoài.Sau khi đúc cần có nguyên công làm sạch và cắt bavia.
- Việc chế tạo phôi bằng phương pháp đúc hiện nay được sử dụng rất rộng rãi. Vì đúc phôi có thể đúc được cái chi tiết phức tạp, và có thể đúc được các chi tiết từ nhỏ đến lớn mà các phương pháp khác khó đạt được, giá thành chế tạo tương đối.
- Phân loại các phương pháp đúc
Phương pháp sản xuất đúc được phân loại tuỳ thuộc vào loại khuôn mẫu, phương pháp làm khuôn .vv.
Tuỳ thuộc vào loại khuôn đúc người ta phân ra làm hai loại:
Đúc trong khuôn cát
Đúc đặc biệt
* Đúc trong khuôn cát:
Khuôn cát là loại khuôn đúc một lần (chỉ rót một lần rồi phá khuôn).vật đúc tạo hình trong khuôn cát có độ chính xác thấp độ bóng bề mặt kém lượng dư gia công lớn.Nhưng khuôn cát tạo ra vật đúc có kết cấu phức tạp, khối lượng lớn.
2. Bản vẽ lồng phôi
Yêu cầu kỹ thuật :
+ Phôi đúc xong phải đảm bảo độ cong vênh trong phạm vi cho phép
+ Đảm bảo vị trí tương quan giữa các bề mặt không gia công
PHẦN 3 : TÍNH LƯỢNG DƯ GIA CÔNG CHO 1 BỀ MẶT VÀ TRA LƯỢNG DƯ GIA CÔNG CHO CÁC BỀ MẶT CÒN LẠI
1. Tính lượng dư gia công khi gia lỗ 55
Quy trình công nghệ gồm 2 bước : thô và tinh
Theo bảng 4.6 - HDTKĐAMHCNCTM1:
Thô : R = 50mm , T = 50mm
Tinh : R = 20mm , T = 25mm
Tra theo bảng 4.8- HDTKĐAMHCNCTM ta có :
l : là chiều dài lỗ : l = 15 mm
d : là đường kính lỗ : d =55 mm
Tra bảng ta có :
Dung sai thô =50mm
Dung sai tinh =40mm
Dung sai phôi = 800 mm.
Kích thước lỗ khi :
Gia công tinh : d = 55-2x0.5= 54 mm
Gia công thô : d2 = 54-2x2.5 = 49mm
Phôi : d0 = 49 mm
Kích thước giới hạn :
Sau Gia công thô: dmax= 54+0.05=54.05mm ;
dmin= 54 – 0.05 = 53.95mm
Sau gia công tinh:
dmax = 55+0.04=55.04 mm; dmin= 55 – 0,04 = 54.96 mm
Kích thước của phôi : dmax= 49.8mm; dmin= 48.2mm
Lượng dư giới hạn :
+ Khi cắt thô.
2Zmin = 49.8 –53.95 = 4.15mm
2Zmax = 48.2–54.5 = 6.3 mm
+ Khigia công tinh
2Zmin = 54.05 – 54.96 = 1,65mm = -0.91mm
2Zmax = 53.95 – 55.04 = 1.4mm =-1.09mm
Lượng dư tổng cộng :
2Zmin = 4.15+0.91= 5.06mm
2Zmax = 6.3+1.09 = 7.39mm
Bảng tính lượng dư gia công như bảng.
2. Chọn lượng dư cho các bề mặt còn lại
Theo bảng 3.96-STCNCTM [1] ta có :
+ Lượng dư gia công mặt bích và lỗ là : 3 mm
+ Lượng dư gia công mặt đầu và mặt cạnh là : 3 mm
PHẦN 4 : THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT
1. Nguyên công 1 : Đúc phôi
Yêu cầu kỹ thuật :
+ Sau khi đúc phôi phải được làm sạch bavia, cạnh sắc trước khi gia công cơ.
+ Phôi đúc xong đạt độ chính xác cấp 2
+ Phôi không bị biến dạng, cong vênh, nứt nẻ.
+ Lượng dư gia công phải đều, trong phạm vi cho phép.
2. Nguyên công 2 : Tiện 1 đầu, tiện φ80
2.1 Phân tích
- Định vị : Dùng mâm cặp 3 chấu tự định tâm, đảo chấu kẹp,
+ Mặt đầu hạn chế 3 bậc tự do,
+Mặt trụ ngoài hạn chế 2 bậc tự do,
- Kẹp chặt : Dùng chấu kẹp của mâm cặp 3 chấu
2.2 Chọn máy
Chọn máy tiện 1A62 gia công có công suất N = 7,8 (KW)
+ Số cấp tốc độ : 12,5; 16; 20; 31,5; 40; 50; 63; 80; 100; 125; 160; 200; 315; 400; 500; 630; 800; 1000; 1250; 1600; 2000.
+ Mặt làm việc bàn máy 400x1600 mm
2.4 Chọn dụng cụ cắt
+ Chọn vật liệu dao : BK6 ( Bảng 4- STCNCTM tập 1)
- Dao tiện mặt đầu: Dao vai
+ Tuổi bền dao : T= 240 (phút) Tra bảng 5-STCNCTM -2
2.5 Tra chế độ cắt
* Tiện mặt đầu:
+ Chiều sâu cắt : t= 2mm
+ Lượng chạy dao s = 0.2 (mm/vòng ) Bảng 5.60 [4]
+ Tốc độ cắt : V= 186 (m/phút ) Bảng 5.64 [4]
+ Số vòng quay trục chính là : = = 119,6 (vòng/phút)
Chọn theo máy : = 125 v/ph
+ Số vòng trục chính(vg/ph): 12,5; 16; 20; 31,5; 40; 50; 63; 80; 100; 125; 160; 200; 315; 400; 500; 630; 800; 1000; 1250; 1600; 2000.
4. Nguyên công 4 : Khoan 2 lỗ φ12 khoét lỗ φ20
4.2 Phân tích
- Định vị : Dùng phiến tỳ tròn hạn chế 3 bậc tự do ,
+ Mặt trụ ngoài đinh vị bằng vai bạc (mặt tron của phiến tỳ tròn) hạn chế 2 bậc tự do
+ Mặt cạnh định vị bằng chốt tỳ hạn chế 1 bậc tự do
- Kẹp chặt : Dùng cơ cấu kẹp bulong-đai ốc
4.3 Chọn máy
Chọn máy khoan cần 2H55
+ Công suất động cơ : 4 Kw
+ Đường kính gia công lớn nhất : 50 mm
+ Số cấp bước tiến trục chính : 12
+ Số cấp tốc độ trục chính :21
+ Giới hạn vòng quay : 20 – 2000 (v/p)
(20 ; 25 ; 30 ; 37,5 ; 47,5 ; 60 ;75 ; 95 ; 118 ; 150 ; 190; 235 ;300 ; 375 ; 475; 600 ;750 ;950; 1280 ;1500; 2000)
+ Kích thước phủ bì của máy dài x rộng x cao = 2530 x 1000 x 3320
4.4 Chọn dao
* Bước 1 : Khoan lỗ :
Mũi khoan thép gió
+ Chiều dài L= 350mm
+ Chiều dài phần làm việc : l= 170mm
+ Vật liệu : Thép gió P18
+ Tuổi bền dao là : T=120 phút Tra bảng 5-STCNCTM -2
* Bước 2 : Khoét lỗ :
Mũi khoét thép gió
+ Chiều dài L= 350mm
+ Chiều dài phần làm việc : l= 170mm
+ Vật liệu : Thép gió P18
+ Tuổi bền dao là : T=120 phút Tra bảng 5-STCNCTM -2
4.5 Tra chế độ cắt
* Chế độ cắt của khoan: t = 6
- S0=0.8mm/vòng;Vb=14m/phút;
Các hệ số điều chỉnh
Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chu kỳ bền k1=1
Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chạng thái bề mặt phôi k2=0.8
Vậy tốc độ tính toán Vt=Vb xk1 x k2 = 14x1x0.8= 11,2m/phút
Ta có công suất cắt cần thiết N0=0.9kW Nm x η=4 = 3,4 kw thỏa mãn.
* Chế độ cắt của khoét: t = 4
- S0=0.35mm/vòng;Vb=14m/phút;
Các hệ số điều chỉnh
Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chu kỳ bền k1=1
Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chạng thái bề mặt phôi k2=0.8
Vậy tốc độ tính toán Vt=Vb xk1 x k2 = 14x1x0.8= 11,2m/phút
Ta có công suất cắt cần thiết: N0=0.9kW Nm x η=4 = 3,4 kw thỏa mãn.
5. Nguyên công 5: Phay ghep mặt cạnh
5.2 Phân tích
- Định vị : Dùng mặt phiến tỳ tròn hạn chế 3 bậc tự do ,
+ Mặt trụ ngoài 80 định vị vào thành trong của phién tỳ tròn hạn chế 2 bậc tự do
Chốt trám định vị vào lỗ 12 hạn chế 1 bậc tự do
- Kẹp chặt : Dùng cơ cấu kẹp bulong-đai ốc
5.3 Chọn máy
Máy phay ngang 6H82 (Bảng 9-38 Sổ tay CNCTM tập 3)
+ Công suất : N = 7 Kw
+ Hiệu suất
+ Số cấp bước tiến : 18
+ Số cấp tốc độ : 18 cấp 30; 37,5; 47,5; 60; 75; 95; 118; 150; 190; 235; 300; 375; 475; 600; 750; 950; 1180; 1500
+ Mặt làm việc bàn máy 400x1600 mm
4.4 Chọn dụng cụ cắt
+ Chọn vật liệu dao : BK6 ( Bảng 4- STCNCTM tập 1)
+ Chọn dao : Dao phay ghép đĩa modun gắn mảnh HCK BK6
+ Đường kính ngoài dao D =200 (mm)
+ Đường kính lỗ d(H7) = 50 (mm)
+ Chiều cao dao L=60 (mm)
+ Số răng z = 12
+ Tuổi bền dao : T= 240 (phút) Tra bảng 5-STCNCTM -2
4.4 Tra chế độ cắt
- Chế độ cắt
+ Chiều sâu cắt: t =2.5
+ Chọn lượng chay dao Sr=0.12 mm/răng
+ Lượng chay dao vòng S0= Sr x Z= 0.12x12=1,44m/phút
Các hệ số điều chỉnh:
+ Hệ số phụ thuộc vào độ cứng của chi tiết gia công (HB=203-224)k1=0.9
+ Hệ số phụ thuộc vào bề mặt gia công k2=0.8
+ Hệ số phụ thuộc vào tuổi bền của dao k3=1
+ Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào dạng gia công k4=1
Vậy tốc độ tính toán Vt=Vbxk1xk2xk3xk4= 42x0.9x0.8x1x1=30.24 m/phút
6. Nguyên công 6 : Kiểm tra
6.1 Kiểm tra độ không vuông góc giữa tâm lỗ và mặt đầu
6.2 Kiểm tra độ đồng tâm
Cách kiểm tra: Chi tiết và đồng hồ được đặt trên bàn kiểm, tiến hành cho đầu chỉ của đồng hồ so tiếp xúc vào mép trên bề mặt sau đó xoay tròn . Giá trị thay đổi của đồng hồ chính là trị số mà ta cần tìm.
PHẦN 6 : TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ ĐỒ GÁ
Ở đây em được gia nhiệm vụ thiết kế đồ gá cho nguyên công khoan – khoét lỗ φ20/ φ12
1.Yêu cầu kỹ thuật của đồ gá
- Các lỗ gia công cần đạt độ bóng Ra=2.5, đảm bảo độ song song giữa các lỗ.
- Cơ cấu kẹp chặt phải đảm bảo độ cứng vững khi gá đặt và đảm bảo khi kẹp chi tiết không bị biến dạng bởi lực kẹp.
2. Thành phần của đồ gá
2.1. Cơ cấu định vị
- Dùng phiến tỳ vào mặt đáy chi tiết hạn chế 3 bậc tự do
- Mặ trụ ngoài hạn chế 2 bậc tự do, mặt lỗ định vị chốt trám hạn chế 1 bậc tự do
2.2. Cơ cấu kẹp chặt
Dùng cơ cấu kẹp ren vít. Cơ cấu kẹp chặt được thể hiện như hình.
3. Tinhd lực kẹp
Trong quá trình gia công lỗchi tiết chịu tác dụng của các các lực sau :
+ Momen xoắn M do lực cắt gây ra: Pz
+ Lực hướng trục Py và lực ma sát cản lại gia công.
3.1. Lực cắt khi gia công
Tra bảng (7. 3) : Cp=68; Zp=1; Yp= 0.7
Thay vào ta được : Po = 40 (kn)
3.2. Tính lực kẹp
- Tính momen chống xoay:
Phương trình cân bằng: Mms =Mc (1)
Ta có : Mms = Pz.l= W.f.l
- Momen cắt sinh ra khi gia công lỗ:
Mc1= Po.d/2 => Po = 2 Mc1/d
- Momen cắt sinh ra tại tâm của chi tiết gia công:
Mc = Po.e = 2Mc1.e/d (2)
Vậy lực kẹp cần tính là:
Wo = W.k=724.6,32= 5.124Mpa
=> K = 1,5.1,2.1,5.1,2.1,3.1.1,5 = 6,32
- Đường kính bulong :
=> d = 13,8 mm.
Theo tiêu chuẩn ta chọn Bu lông M14.
4. Tính sai số chế tạo
4.3. Sai số điều chỉnh
Sai số điều chỉnh: = 0,005 mm
4.4. Sai số chuẩn
Sai số chuẩn : Sai số chuẩn phát sinh khi gốc kích thước không trùng với chuẩn định vị.
Do đó ec = 0.05
Suy ra : ec = 0.017 (mm).
Như vậy sai số chế tạo bằng : 0,017 (mm).
5. Yêu cầu kỹ thuật
Từ việc tính toán trên, ta đề ra được những yêu cầu kỹ thuật của đồ gá như sau :
+ Độ không vuông góc tâm chốt và mặt gá không vượt quá: 0,017./100 mm chiều dài
+ Độ không song song mặt phiến tỳ và đế đồ gá không vượt quá: 0,017/100 mm chiều dài
+ Độ không vuông góc giữa tâm bạc dẫn hướng và đế đồ gá không vượt quá: 0,017/100 mm chiều dài.
KẾT LUẬN
Trình tự gia công chi tiết được nêu trong bản thuyết minh chỉ là một quy trình công nghệ thường làm đối với loại chi tiết dạng hộp. Đối với chi tiết dạng khác và ngay cả những chi tiết dạng hộp khác ta cần phải có một quy trình công nghệ gia công chi tiết riêng phù hợp với từng chi tiết và thực tiễn sản xuất.
Trong quá trình tính toán và thiết kế sẽ có những sai sót do thiếu kinh nghiệm thực tế, em rất mong nhận được sự chỉ bảo của các thầy cô giáo trong bộ môn công nghệ chế tạo.
Em xin chân thành cảm ơn!
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Sổ tay CNCTM (tập 1,2,3) - Nguyễn Đắc Lộc
2. Thiết kế đồ án CNCTM - Trần Văn Địch
3. Công nghệ chế tạo máy - Trần Văn Địch
4. Đồ gá - Trần Văn Địch
5. Dung sai và lắp ghép - Ninh Đức Tốn
"TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ ĐỒ ÁN"