MỤC LỤC
MỤC LỤC
LỜI NÓI ĐẦU
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN
PHẦN 1. PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CÔNG
1. Phân tích chức năng
2. Tính công nghệ của chi tiết
3. Tính khối lượng chi tiết
4. Xác định dạng sản xuất
PHẦN 2. PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI
1. Phương pháp chế tạo phôi
2. Bản vẽ lòng phôi
3. Bản vẽ vật đúc
PHẦN 3. THIẾT KẾ QUI TRÌNH CÔNG NGHỆ
1. Đường lối công nghệ
2. Phương pháp gia công
3. Đề xuất phương án gia công
PHẦN 4. THIẾT KẾ NGUYÊN CÔNG
1. Nguyên công 1
2. Nguyên công 2
3. Nguyên công 3
4. Nguyên công 4
5. Nguyên công 5
6. Nguyên công 6
7. Nguyên công 7
8. Nguyên công 8
9. Nguyên công 9,10
10. Nguyên công 11
PHẦN 5. TÍNH LƯỢNG DƯ GIA CÔNG
PHẦN 6. TÍNH CHẾ ĐỘ CẮT GIA CÔNG CƠ KHÍ
PHẦN 7. TÍNH LỰC KẸP CHI TIẾT
1. Tính lực kẹp cần thiết
2. Lực kẹp do cơ câú kẹp tạo ra
PHẦN 8. TÍNH SAI SỐ CHẾ TẠO CHO PHÉP CỦA ĐỒ GÁ
1. Yêu cầu thiết kế đồ gá
2. Tính toán đồ gá
3. Nguyên lý làm việc cảu đồ gá
KẾT LUẬN
TÀI LIỆU THAM KHẢO
LỜI NÓI ĐẦU
Đất nước ta đang trong thời kỳ công nghiệp hoá – hiện đại hoánhằm thực hiện mục tiêu đến năm 2020 nước ta cơ bản là một nước công nghiệp.Muốn được như vậy thì phải phát triển mạnh ngành công nghiệp, giảm lao động thủ công trong ngành công nghiệp.
Trong công nghiệp thì ngành chế tạo máy đóng vai trò quan trọng trong việc sản xuất ra các máy móc thiết bị phục vụ cho nhu cầu trong nước và xuất khẩu ra thế giới. Để phát triển ngành cơ khí chúng ta cần đẩy mạnh việc đào tạo đội ngủ cán bộ khoa học kỹ thuật và công nhân lành nghề có thể nắm bắt và làm chủ công nghệ mới. Đồ án môn học công nghệ chế tạo máy là môn học chuyên ngành của sinh viên cơ khí. Quá trình làm đồ án giúp cho sinh viên gắn lý thuyết với thực tế, biết vận dụng kiến thức vào thực tiễn.
Sau thời gian được trang bị kiến thức về công nghệ, nay em được giao làm đồ án với đề tài: “ Thiết kế quy trình công nghệ gia công GIÁ ĐỠ TRỤC LÀM SẠCH”.
Mặc dù đã cố gắng hết sức mình,nhưng do kiến thức và thời gian có hạn, thiếu kinh nghiệm thực tế nên không tránh khỏi thiếu xót. Kính mong thầy cô và các bạn đóng góp ý kiến để đạt kết quả tốt hơn.
PHẦN 1. PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CÔNG
1. Phân tích chức năng
Dựa vào bản vẽ chi tiết gia công, đây là chi tiết dạng càng.
Công dụng của chi tiết này là để làm giá đỡ trục.
Đặt điểm của chi tiết này là: ngoài những lỗ cơ bản cần được gia công chính xác,còn có những lỗ dùng để lắp chốt,các rãnh,các mặt đầu của lỗ và các yếu tố khác cần được gia công.
2. Tính công nghệ
Cũng như các dạng chi tiết khác, chi tiết dạng càng tính công nghệ có ý nghĩa quan trọng vì nó ảnh hưởng trực tiếp đến năng suất và độ chính xác gia công.Vì vậy, khi thiết kế càng nên chú ý đế kết cấu của nó như:
+ Độ cứng vững của càng.
+ Chiều dài của các lỗ cơ bản nên bằng nhau và các mặt đầu của chúng cùng nằm trên hai mặt phẳng song song với nhau là tốt nhất.
+ Kết cấu của càng phải thuận lợi cho việc gia công nhiều chi tiết cùng một lúc.
4. Dạng sản xuất
Trong chế tạo máy người ta phân dạng sản xuất ra làm 3 dạng như sau:
+ Sản xuất đơn chiếc
+ Sản xuất hàng loạt
+ Sản xuất hàng khối
Mỗi dạng sản xuất có một đặc điểm riêng. Muốn xác định dạng sản xuất trước hết phải biết sản lượng hàng năm của chi tiết gia công.
=> Dựa vào bảng 2.1 (Sách hướng dẫn thiết kế đồ án môn học CNCTM) ta chọn dạng sản xuất là hàng loạt vừa.
PHẦN 2. XÁC ĐỊNH PHƯƠNG PHÁP TẠO PHÔI
1. Xác định phương pháp tạo phôi
Phôi được xác định theo kết cấu chi tiết,vật liệu,điều kiện,dạng sản xuất. Chọn phôi tức là chọn phương pháp chế tạo phôi.
Với những chi tiết làm việc tải trọng không lớn, có thể chọn vật liệu là gang xám.Hiện nay có rất nhiều phương pháp tạo phôi khác nhau như:phôi thép thanh,phôi dập,phôi rèn tự do,phôi đúc.
2. Thiết kế bản vẽ chi tiết lòng phôi
Dựa vào bảng 3-95 (sổ tay CNCTM) ta có lượng dư gia công.
PHẦN 3. THIẾT KẾ QUI TRÌNH CÔNG NGHỆ
1. Xác định đường lối công nghệ
Trong sản xuất hàng loạt và hàng khối, qui trình công nghệ được xác định theo nguyên tắc phân tán nguyên công hoặc tập trung nguyên công. Theo nguyên tắc phân tán nguyên công thì qui trình công nghệ được chia ra các nguyên công đơn giản có thời gian như nhau hoặc là bội số của nhịp.
Ơ đây mỗi máy thực hiện một nguyên công nhất định, đồ gá sử dụng là đồ gá chuyên dùng.
2. Chọn phương pháp gia công
Đối với các dạng sản xuất hàng loạt vừa, hàng loạt lớn và hàng khối, muốn chuyên môn hoá cao để có thể đạt năng xuất cao trong điều kiện sản xuất Việt Nam thì đường lối công nghệ thích hợp nhất là phân tán nguyên công (ít bước công nghệ trong một nguyên công). Ơ đây ta dùng các loại máy vạn năng kết hợp với đồ gá chuyên dùng và các máy chuyên dùng dễ chế tạo.
PHẦN 4. THIẾT KẾ NGUYÊN CÔNG
1. Nguyên công 1: Phay mặt phẳng 1.
+ Định vị: chi tiết được định vị 3 bậc tự do trên mặt phẳng đáy, 2 bậc tự do trên mặt bên và một bậc tự do chống tịnh tiến trên mặt còn lại.
+ Kẹp chặt: Kẹp chặt bằng ren, cơ cấu kẹp kiểu êtô,phương của lực kẹp theo phương ngang.
+ Chọn máy: máy phay đứng 6H82, công suất của máy là Nm =4.5KW.
+ Chọn dao: dao phay mặt đầu gắn mãnh hợp kim cứng BK8, đường kính dao Æ90/10 .
+ Lượng dư gia công: phay 2 lần với lượng dư Zb=3,5mm.
+ Chế độ cắt:
* Bước 1: Phay thô mặt phẳng 1.
_Chiều sâu cắt t=2,5mm.
_Lượng chạy dao răng Sr=0,2 mm/răng (Z=10 răng). (bảng5-125/113 Sổ tay CNCTM tập 2)
=> lượng chạy dao vòng So=0,25.10=12,5 mm/vòng.
* Bước 2: Phay tinh mặt 1.
_Chiều sâu cắt t=0,8 mm.
_Lượng chạy dao vòng So=0,25.10=2,5( mm/vòng) (Sr=0,25 mm/răng, Z=10 răng).
_Tốc độ cắt Vb=204 mm/phút. (bảng5-127/115 Sổ tay CNCTM tập 2)
Hệ số phụ thuộc K1=1, K2=1,K3=1,K4=0,89.
Vậy tốc độ cắt tính toán là Vt:
Vt=Vb .K1 .K3 =204.1.1.1.0,89 =181.6(m/phút).
* Bước 3: Phay tinh mỏng mặt 1.
_Chiều sâu cắt t=0,2 mm.
_Lượng chạy dao vòng So=0,25.10=2,5( mm/vòng) (Sr=0,25 mm/răng, Z=10 răng).
_Tốc độ cắt Vb=204 mm/phút. (bảng5-127/115 Sổ tay CNCTM tập 2)
Hệ số phụ thuộc K1=1, K2=1,K3=1,K4=0,89.
Vậy tốc độ cắt tính toán là Vt:
Vt=Vb .K1 .K3 =204.1.1.1.0,89 =181.6(m/phút).
2. Nguyên công 2: Phay mặt phẳng 2.
+Định vị: chi tiết được định vị 3 bậc tự do trên mặt phẳng đáy, 2 bậc tự do trên mặt bên và một bậc tự do chống tịnh tiến trên mặt còn lại.
+ Kẹp chặt: Kẹp chặt bằng ren, cơ cấu kẹp kiểu êtô,phương của lực kẹp theo phương ngang.
+ Chọn máy: máy phay đứng 6H82, công suất của máy là Nm =4.5KW.
+ Chọn dao: dao phay mặt đầu gắn mãnh hợp kim cứng BK8, đường kính dao Æ90/10 .
+ Lượng dư gia công: phay 2 lần với lượng dư Zb=3,5mm.
6. Nguyên công 6: Gia công lỗ 12,7.
+ Định vị: mặt phẳng đáy định vị 3 bậc tự do; chốt trụ ngắn định vị 2 bậc tự do; chốt tỳ ở mặt bên định vị 1 bậc tự do chống xoay.
+ Kẹp chặt: chi tiết được kẹp chặt bằng đòn kẹp, phương của lực kẹp thẳng đứng, hướng của lực kẹp từ trên xuống.
+ Chọn máy: máy khoan đứng 2H135 có công suất 4 Kw.
+ Chọn dao: dao khoan lỗ 10,khoét 12,5 và dao doa 12,7; vật liệu thép gió.
+ Lượng dư gia công: khoan Zb = 5mm, khoét, doa
* Bước 1: Khoan lỗ 10.
- Chiều sâu cắt: t =5mm .
- Lượng chạy dao 0,43 mm/vòng.(bảng 5-89 trang 86,sổ tay CNCTM tập 2). Chọn lượng chạy dao theo máy S =0,4 mm/ vòng.
Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chiều sâu lỗ khoan K2=1
* Bước 2: Khoét lỗ 12,5; chiều sâu cắt: t =1,25mm .
- Lượng chạy dao 0,6mm/vòng.(bảng 5-104 trang 95,sổ tay CNCTM tập 2). Chọn lượng chạy dao theo máy S =0,6mm/ vòng.
Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào trạng thái bề mặt phôi.
* Bước3: Doa đạt lỗ 12,7.
Chế độ cắt cuả doa t =0,1mm; s =1,9 mm/ vòng (bảng 5-112,trang104,sổ tay CNCTM tập 2).
Chọn lượng chạy dao theo máy S =1,8mm/ vòng.
Tốc độ cắt V = 7,3 m/ phút (bảng 5-114,trang106,sổ tay CNCTM tập 2).
7. Nguyên công 7: Gia công lỗ 14,4.
+ Định vị: mặt phẳng đáy định vị 3 bậc tự do; chốt trụ ngắn định vị 2 bậc tự do; chốt trám định vị 1 bậc tự do.
+ Kẹp chặt: chi tiết được kẹp chặt bằng đòn kẹp, phương của lực kẹp thẳng đứng, hướng của lực kẹp từ trên xuống.
+ Chọn máy: máy khoan đứng 2H135 có công suất =4 Kw.
+ Chọn dao: dao khoan lỗ 12,8,khoét 14,2và dao doa 14,4; vật liệu thép gió.
9. Nguyên công 9,10 : Gia công lần lượt 2 lỗ 8 còn lại.
Định vị và chế độ cắt giống nguyên công 8.
10. Nguyên công 11: Gia công rãnh đạt kích thước 14.
+ Định vị: chi tiết được định vị 3 bậc tự do trên mặt phẳng đáy, chốt trụ ngắn lỗ 20,7 định vị 2 bậc tự do,chốt trám lỗ 12,7 định vị 1 bậc tự do.
+ Kẹp chặt: Kẹp chặt bằng 2 mỏ kẹp,phương của lực kẹp theo phương đứng.
+ Chọn máy: máy phay 6H82, công suất của máy là Nm =4.5KW.
+ Chọn dao: dao phay ngón thép gió, đường kính dao 13/4 .
+ Lượng dư gia công: Zb=7 mm.
+ Chế độ cắt:
* Bước 1: Phay thô.
_Chiều sâu cắt t=6,5 mm.
_Lượng chạy dao răng Sr=0,06 mm/răng (Z=4 răng).(bảng5-153,trang138, Sổ tay CNCTM tập 2).
=> lượng chạy dao vòng So=0,06.4=0,24 mm/vòng.
_Tốc độ cắt Vb=22,5 m/phút.(bảng5-155,trang 139,Sổ tay CNCTM tập 2)
Hệ số phụ thuộc vào độ cứng của chi tiết gia công K1=1
Hệ số phụ thuộc vào trạng thái bề mặt gia công K2=1
Hệ số phụ thuộc vào tuổi bền của dao K3=1 (Bảng 5-134,sổ tay CNCTM tập 2)
+ Lượng dư gia công: khoan Zb = 6,4mm, khoét , doa
PHẦN 5. TÍNH VÀ TRA LƯỢNG DƯ GIA CÔNG
1. Tính lượng dư
Phôi đúc cấp II vật liệu gang xám 18´36, khối lượng 1,1 kg .
* Qui trình công nghệ gồm 3 bước: Phay thô,phay tinh và phay tinh mỏng. Chi tiết được định vị như hình vẽ,; Mặt phẳng đáy định vị 3 bậc tự do, mặt bên hông định vị 2 bậc tự do, chốt tỳ định vị 1 bậc tự do. hạn chế 6 BTD.
* Theo bảng 10 (thiết kế đồ án CNCTM) giá trị Rza+ Ta=500mm.
* Sau bước thứ nhất đối với vật liệu là gang xám ta loại trừ Ta.Chỉ còn lại Rza có giá trị là 100mm(phay thô) , 25mm(phay tinh thô),5mm(phay tinh mỏng)
Dung sai khi phay tinh mỏng là 54 mm, dung sai phay tinh là 220mm,dung sai phay thô là 540mm, dung sai của phôi là 1600 mm. Cột kích thước giới hạn dmax và dmin được xác định như sau: lấy kích thước tính toán làm tròn theo hàng có nghĩa của dung sai ta được dmin, lấy dmin cộng với dung sai ta được dmax. Vậy ta có:
Sau khi phay tinh mỏng:
dmin= 13,273mm => dmax= 13,273+0,054=13,327mm
Sau khi phay tinh:
dmin= 13,30 mm => dmax= 13,30+0,22=13,52 mm
Sau khi phay tinh:
dmin= 13,42 mm => dmax= 13,42+0,54=13,96 mm
Kích thước phôi:
dmin = 14,2 mm => dmax =14,2+1,6=15,9 mm
Cột lượng dư giới hạn được xác định như sau: Zmin bằng hiệu giữa hai kích thước nhỏ nhất của 2 nguyên công kề nhau, Zmax bằng hiệu giữa hai kích thước lớn nhất của 2 nguyên công kề nhau. Vậy ta có:
Khi phay tinh mỏng:
Zmin=13,30-13,273=0,027 mm =27mm
Zmax=13,52-13,327=0,193mm=193mm
Khi phay tinh:
Zmin=13,42-13,30=0,12mm = 120mm
Zmax= 13,96-13,52=0,44mm = 440mm
Khi phay thô:
Zmin= 14,2-13,42=0,78mm = 780mm
Zmax= 15,8-13,86=1,84mm= 1840mm
2. Tra bảng lượng dư cho các kích thước còn lại
Bảng tra lượng dư cho các bề mặt còn lại.
PHẦN 6. TÍNH CHẾ ĐỘ CẮT GIA CÔNG CƠ KHÍ
1. Bước 1: Khoan lỗ 18.
- Chiều sâu cắt: khoan ;
- Lượng chạy dao:Sb=0,43 mm/v(theo bảng 5-25 sổ tay công nghệ CTM tập 2)
Sb=0,43.0,6 =0,26 mm/v (k=0,6 : mũi cắt làm bằng hợp kim cứng)
- Chọn lượng chạy dao theo máy:Sm=0,2 mm/v
- Xác định momen xoắn Mx
Mx=10. Cm.Dq.Sy.kp
Trong đó:Cm=0,012,q=2,2,y=0,8 (tra theo bảng 5-32 sổ tay CBCTM tập 2)
Mx=10.0,012. 182,2.0,20,8.1=19,2(N.m)
2. Bước 2: Khoét lỗ 20,5.
- Lượng chạy dao:Sb=1 mm/v (theo bảng 5-26 sổ tay công nghệ CTM tập 2)
- Chọn lượng chạy dao theo máy:Sm=0,6 mm/v
- Xác định lực cắt Po:
Po=10.Cp. tx.Dq.Sy.kp
- Xác định momen xoắn Mx
Mx=10. Cm.Dq. tx .Sy.kp
Trong đó:Cm=0,196;q=0,85;x=0,8;y=0,7 (tra theo bảng 5-32 sổ tay CNCTM tập 2)
Mx=10.0,196. 20,50,85. 1,250,8 .0,60,7.1=21,35(N.m)
So sánh với công suất máy:
Ntc£Nm.h=4.0,8=3,2(kw)
PHẦN 7. TÍNH LỰC KẸP CHI TIẾT
1.Tính lực kẹp cần thiết
Để chi tiết không thay đổi vị trí khi khoan, lực kẹp W thực hiện 2 nhiệm vụ:
- Chống chi tiết trượt theo phương đứng.
- Chống chi tiết quay quanh tâm mũi khoan.
- K: hệ số an toàn có tính đến khả năng lực cắt trong quá trình gia công cụ thể được tính như sau:
K=K0.K1.K2.K3.K4.K5.K6
Ko: hệ số an toàn cho tất cả các trường hợp và Ko=1,5
K1: hệ số tính đến trường hợp tăng lực cắt khi độ bóng thay đổi. Khi gia công thô K1=1,2, khi gia công tinh K1=1Trường hợp này chọn K1=1,2.
=> K=K0.K1.K2.K3.K4.K5.K6=1,5.1,2.1,2.1.1.1.1,2=2,592
2. Tính lực kẹp do cơ cấu tạo ra
Theo đồ gá gia công cơ khí tiện phay bào mài trang 59 (Hồ Viết bình, Lê đăng Hoành, Nguyễn Ngọc Đào, Khoa cơ khí chế tạo máy Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TP. Hồ Chí Minh).
Vậy: Q < [Q]
- Theo bảng 8-51,trang 469,sổ tay CNCTM tập 2, ta chọn đai ốc là M10 , dùng cờ lê vặn với các thông số:
+ Đường kính ren tiêu chuẩn: d = 10mm
+ Chiều dài tay vặn: L =120mm
+ Lực tác động vào tay vặn: P = 45N
+ Lực kẹp: Q =3150N.
PHẦN 8. TÍNH SAI SỐ CHẾ TẠO CHO PHÉP CỦA ĐỒ GÁ
1. Yêu cầu thiết kế đồ gá
Khi thiết kế đồ gá cần chú ý 1 số đặc điểm sau đây:
_Sai số của đồ gá ảnh hưởng đến sai số của kích thước gia công, nhưng phần lớn nó ảnh hưởng đến sai số vị trí tương quan giữa bề mặt gia công và bề mặt chuẩn.
_Nếu chi tiết gia công bằng dao định hình và dao định kích thước thì sai số của đồ gá không ảnh hưởng đến sai số kích thước và sai số hình dáng của bề mặt gia công.
2. Tính toán đồ gá
Ơ đây chúng ta chỉ dùng phương pháp xác định gần đúng sai số chế tạo cho phép của đồ gá [ect] vì cho đến nay chưa có phương pháp nào đảm bảo xác định chính xác sai số chế tạo cho phép của đồ gá.
a. Sai số kẹp chặt:
ek=5 (Bảng 3-14,trang 90,hướng dẫn thiết kế đồ án CNCTM).
d. Sai số điều chỉnh eđc:
Là sai số sinh ra trong quá trình lắp ráp và điều chỉnh đồ gá. Sai số điều chỉnh phụ thuộc vào khả năng điều chỉnh và dụng cụ để điều chỉnh khi lắp ráp. Trong thực tế khi tính toán đồ gá ta có thể lấy eđc =5 mm.
3. Nguyên lý làm việc cảu đồ gá
- Chi tiết gia công đưa vào đồ gá,chi tiết được định vị bằng 2 phiến tỳ phẳng hạn chế 3 bậc tự do,chi tiết định vị mặt trụ ngoài của lỗÆ20,7 bằng khối V ngắn hạn chế 2 bậc tự do và định vị mặt bên bằng một chốt tỳ hạn chế 1 bậc tự do xoay.Do vậy chi tiết gia công được định vị trên đồ gá hạn chế 6 bậc tự do.
- Định vị xong, lấy bạc , lắp đai ốc M10 vào dùng cờ lê siết lại kẹp chặt chi tiết
- Lắp bạc dẫn hướng khoan vào
KẾT LUẬN
Sau một thời gian nghiên cứu, tham khảo tài liệu, cũng như vận dụng các kiến thức đã học kết hợp với sự hướng dẫn, sự giúp đỡ của bạn bè và sự hướng dẫn tận tình của thầy: …………………. , em đã thực hiện xong đồ án môn học công nghệ chế tạo máy qua việc thiết kế quy trình công nghệ gia công Giá đỡ trục làm sạch.
Qui trình công nghệ này đáp ứng các yêu cầu về năng suất sản suất, đảm bảo được các yêu cầu về kỹ thuật của chi tiết gia công: Độ chính xác về kích thước, các sai số về vị trí, hình dáng hình học, độ nhám bề mặt gia công… cũng như đáp ứng về mặt kinh tế nhằm giảm giá thành sản phẩm.
Qúa trình thực hiện đồ án, mặt dù em đã nỗ lực nghiên cứu, cân nhắc, và tính toán song do sự hạn chế về trình độ kiến thức cũng như kinh nghiệm thực tế nên chắc chắn còn mắc phải nhiều sai sót, chưa đạt sự tối ưu trong phương pháp công nghệ. Chúng em rất mong nhận những ý kiến đóng góp chỉ bảo của các thầy cô và các bạn để rút kinh nghiệm cho công việc sau này được tốt hơn.
Em xin chân thành cảm ơn sự hướng dẫn của thầy: ……………….., sự giúp đỡ của các bạn để tạo điều kiện cho em hoàn thành đồ án này.
Em xin chân thành cảm ơn!
TPHCM, ngày….tháng … năm 201...
Sinh viên thực hiện
..........................
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1]. Lê Trung Thực - Đặng Văn Nghìn. Hướng dẫn thiết kế đồ án môn học công nghệ chế tạo máy, trường ĐHBK TP. Hồ Chí Minh 1992.
[2] . Nguyễn Đắc Lộc - Ninh Đức Tốn - Lê Văn Tiến - Trần Xuân Việt. Sổ tay thiết kế công nghệ chế tạo máy Tập 1, Nhà xuất bản khoa học kỹ thuật 2000.
[3]. Nguyễn Đắc Lộc - Ninh Đức Tốn - Lê Văn Tiến - Trần Xuân Việt. Sổ tay thiết kế công nghệ chế tạo máy Tập 2, Nhà xuất bản khoa học kỹ thuật 2000.
4]. Bộ Môn Công Nghệ Chế Tạo Máy. Sổ tay thiết kế công nghệ chế tạo máy Tập 1, trường ĐHBK Hà Nội 1970.
"TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ ĐỒ ÁN"