MỤC LỤC
Lời nói đầu.
Mục lục.
Chương I. Phân tích chi tiết gia công và chọn phôi.
1.1.Phân tích kết cấu yêu cầu kỹ thuật.
1.2. Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của sản phẩm.
1.3. Xác định dạng sản xuất.
1.3. Phân tích vật liêu và chọn phôi.
Chương II. Thiết kế quá trình công nghệ.
2.1Thiết kế tiến trình công nghệ.
2.2.Thiết nguyên công.
2.3.Lượng dư gia công.
2.4. Xác định chế độ công nghệ.
Chương III. Thiết kế trang bị công nghệ.
3.1. Các thông số đầu vào.
3.2. Thiết kế đồ gá khoan lỗ xiên.
3.3. Tính toán thiết kế đồ gá.
Kết luận.
Tài liệu tham khảo.
LỜI NÓI ĐẦU
Môn học công nghệ chế tạo máy có vai trò và vị trí quan trọng trong chương trình đào tạo kỹ sư và cán bộ kỹ thuật về thiết kế chế tạo các loại máy, trang bị cơ khí phục vụ các ngành kinh tế như nông nghiệp, công nghiệp, giao thông vận tải, điện lực… Đồ án môn học công nghệ chế tạo máy là đồ án vận dụng lí thuyết của nhiều môn học: CNCTM, CNKL, Dung sai…để giải quyết một nhiệm vụ công nghệ. Với mục đích như vậy tôi tiến hành thiết kế quy trình công nghệ cho chi tiết thanh dẫn. Việc hoàn thành đồ án môn học sẽ tạo cho sinh viên có cơ sở tốt để tìm hiểu thiết kế các loại chi tiết khácPhát huy trí sáng tạo,ý thức tự chủ, tự giác trong nghiên cứu giải quyết các nhiệm vụ khoa học khác, hình thành phương pháp luận khoa học cho người sinh viên, đặc biệt là cách tra các bảng biểu.
Mặc dù đã có nhiều cố gắng trong nghiên cứu tham khảo tài liệu đặt ra các giả thiết và so sánh kết luận, tuy nhiên do kiến thức thực tế còn hạn chế, khối lượng công việc tương đối lớn, các môn học về đồ gá chưa nhiều nên trong đồ án sẽ còn có những thiếu sót. Em rất mong nhận được sự đóng góp ý kiến xây dựng để đề tài được hoàn chỉnh hơn.
Em xin chân thành cảm ơn sự hướng dẫn chỉ bảo của các thầy giáo Bộ môn chế tạo máy, đặc biệt thầy: ………… trực tiếp hướng dẫn và sự giúp đỡ của các bạn trong lớp đã giúp tôi hoàn thành đồ án này.
Em xin chân thành cảm ơn!
CHƯƠNG I. PHÂN TÍCH SẢN PHẨM VÀ CHỌN PHÔI
1.1. Phân tích kết cấu chi tiết và yêu cầu kỹ thuật trên cơ sở chức năng làm việc của chi tiết
- Chi tiết năp chia dầu dạng bích. Chi tiết thuộc dạng đĩa. Có chức năng dẫn dầu từ trong hệ thống tới chỗ làm việc.
- Chi tiết có đặc điểm như sau:
+ Có chiều cao là: 35mm.
+ Có vành cam dày 8mm.
- Trên chi tiết có 4 lỗ Ø8.5 để, một lỗ Ø20-0.02 độ sâu 25mm, là lỗ lắp ghép, có một lỗ Ø4 mm dùng để dẫn dầu từ hệ thống qua tới Ø20-0.02.
1.1. Phân tích tính công nghệ của sản phẩm
Trang thiết bị sản xuất tùy chọn.
Thép C45 có tính cắt gọt tốt nên có thể gia công luôn, không cần phải nhiệt luyện để đạt độ cứng thích hợp
Sản phẩm là nắp chia dầu được làm bằng thép C45 yêu cầu nhiệt luyện HRC 32…35.
1.1.1. Xác định dạng sản xuất
Căn cứ vào sản lượng chi tiết là 5000 chiếc/ năm và khối lượng của chi tiết thuộc khoảng tra bảng 1.1 sách “ Công Nghệ Chế Tạo Máy”của TrầĐịch Địch chủ biên ta xác định dạng sản suất là loạt vừa.
1.1. Phân tích vật liệu và chọn phôi
1.1.1. Vật liệu làm phôi
Vật liệu làm phôi là thép C45. Théo C45 có đặc điểm là rẻ, tính công nghệ tốt, chịu mài mòn và độ dẻo dai cao. Thép C45 có tính rèn dập tốt, tính đúc không cao.
1.1.1. Chọn phôi
Để sản xuất chi tiết nắp chia dầu bằng thép C45 có các phôi chủ yếu như sau: phôi dập, phôi đúc.
a. Phôi dập:
* Ưu điểm:
+Năng suất cao
+ Có hình dạng gần giống với chi tiết.
+ Sản phẩm có chất lượng bề mặt, cơ tính cao, lượng dư gia công ít.
+ Hệ số sử dụng kim loại cao.
+Thao tác đơn giản, quy trình công nghệ ít.
*Nhận xét: Chọn phôi căn cứ vào yêu cầu cơ tính, kích thước hình dáng kết cấu chi tiết, dạng sản xuất khả năng tạo hình của các phương pháp, điều kiện sản xuất của nhà máy và cơ sở sản xuất.
Vì thép C45 có tính đúc không cao nên ta không sử dụng phôi đúc.
Vì hình dạng chi tiết nên t không dùng phôi cán và rèn
=> Kết luân: Với đặc điểm trên ta chọn phôi là phôi dập.
CHƯƠNG II. THIẾT KẾ QUÁ TRÌNH CÔNG NGHỆ
2.1. Thiết kế tiến trình công nghệ
2.1.1. Phân tích chiến lược gia công
Dựa vào bản vẽ chi tiết nắp chia dầu ta thấy chi tiết chủ yếu là dạng trọn xoay, có vành cam, từ đó ta có thể sử dụng phương pháp tiện gia công. Biên dạng cam thì ta sử dụng phương pháp tiện chép hình theo dưỡng dể tiện tạo vành cam. Biên dạng chỏm cầu ta cũng sử dụng phương pháp tiện chép hình.
2.1.2.Phân tích chọn chuẩn
Chi tiết chỉ có bề măt đầu vành và mặt trụ Ø95 yêu cầu độ vuông góc, và độ nhám bề mặt cao. Mặt lỗ Ø20-0.02 là yêu cầu về độ nhám bề mặt cao, Để đảm bảo các sai lệch hình dáng và vị trí tương quan giữa các bề mặt ta có 2 cách là gia công 2 bề mặt trên cùng một lần gá hoặc là dùng bề mặt này để làm chuẩn gia công bề mặt còn lại, nên ta lấy bề mặt mặt vành làm chuẩn tinh có thể gia công được các bền mặt đầu Ø34,5 , mặt đầu vành , mặt đầu trụ Ø95, và mặt trụ Ø95.
2.1.3. Phương pháp gia công các bề mặt
Khi xác định các phương pháp gia công cho các bề mặt căn cứ vào các đặc điểm sau:
- Khả năng tạo hình của các phương pháp gia công.
- Vị trí các bề mặt trên chi tiết gia công, tránh va đập khi cắt.
- Kích thước bề mặt gia công, kích thước tổng thể của chi tiết gia công và phạm vi gá đặt phôi trên máy thực hiện phương pháp gia công.
- Độ phức tạp của kết cấu và yêu cầu kĩ thuật.
2.2.Thiết kế nguyên công
2.2.1. Nguyên công 1: Chuẩn bị phôi
Chuẩn bị phôi, làm sạch ba via.
2.2.2. Nguyên công 2: Tiện mặt đầu. và mặt trụ, tiện vát mép.
Định vị và kẹp chặt:
+ Chi tiết được định vị trên mâm cặp 3 chấu tự định tâm mặt đầu(f180) được tỳ sát vào một mặt phẳng của mâm cặp (hạn chế 1 bậc tự do), 3 chấu hạn chế chi tiết 4 bậc tự do. Như vậy chi tiết bị hạn chế 5 bậc tự do.
Chọn máy: máy tiện 1A616 (bảng 9-4 sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 3-Nguyễn Đắc Lộc)
+ Công suất động cơ chính: 4KW.
+Sơ cấp tốc độ của trục chính: 21.
+Đường kính lớn nhất của chi tiết D320mm .Số vòng quay trục chính 9..1800vòng/phút, bước tiến dao dọc 0,065..0,91mm/vg, bước tiến dao ngang 0.065…0.91mm/vg
Chọn dụng cụ cắt:
+ Dao tiện để khỏa các mặt đầu, tiện biên dạng ngoài:
+ Chọn dao tiện ngoài thân cong có góc nghiêng 900 (Bảng 4.6-STCTM-T1, trang 295).
+ Vật liệu phần cắt T15K10, vật liệu phần thân dao C45.
2.2.3. Nguyên công 2: Tiện mặt đầu vành và biên dạng cam
Định vị và kẹp chặt:
Chi tiết được định vị trên mâm cặp 3 chấu tự định tâm được tỳ sát vào một mặt phẳng của mâm cặp (hạn chế 1 bậc tự do), 3 chấu hạn chế chi tiết 4 bậc tự do. Như vậy chi tiết bị hạn chế 5 bậc tự do.
Chọn máy: Máy tiện 1A616 (bảng 9-4 sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 3-Nguyễn Đắc Lộc)
+ Công suất động cơ chính: 4KW.
+ Sơ cấp tốc độ của trục chính: 21.
+ Đường kính lớn nhất của chi tiết D320mm .Số vòng quay trục chính 9..1800vòng/phút, bước tiến dao dọc 0,065..0,91mm/vg, bước tiến dao ngang 0.065…0.91mm/vg
Chọn dụng cụ cắt:
+ Chọn dao tiện ngoài thân cong có góc nghiêng 900 (Bảng 4.6-STCTM-T1, trang 295).
+ Vật liệu phần cắt T15K10, vật liệu phần thân dao C45.
+ Kích thước dao: H * B =25*16.
2.2.6. Nguyên công 5: Khoan 4 lỗ Ø8,5
Định vị và kẹp chặt:
+ Sử dụng hai phiến tỳ định vị 3 bậc tự do, sử dụng 1 khối V cố định và một khối V di động định vị 3 bậc tự do, và chống xoay.
Chọn máy: Máy khoan cần 2A592 (bảng 9-22 sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 3-Nguyễn Đắc Lộc t47) có các thông số sau:
+ Đường kính lớn nhất khoan được, mm: 25
+ Khoảng cách từ đường tâm trục chính tới trụ, mm: 315…815
+ Khoảng cách lớn nhất từ mút trục chính tới bàn, mm: 20…860
+ Kích thước bề mặt làm việc của bàn máy, mm: 450*590
+ Dịch chuyển lớn nhất của trục chính, mm: 130
+ Số cấp tốc độ trục chính: 4
+ Phạm vi tốc độ trục chính, vg/ph: 175-580
2.2.7. Nguyên công 7: Khoan lỗ Ø4
Định vị và kẹp chặt:
+ Định vị chi tiết trên mâm cặp 3 chấu, và một chốt côn, được gắn trên một bàn gá nghiêng.
Chọn máy: Dựa vào bảng 9-21 trang 45 sổ tay công nghệ CTM tâp 3 chọn máy khoan 2H135
2.2.8 Nguyên công8: Nhiệt luyện
Nhiệt luyện đạt HRC 32...35.
2.2.10. Nguyên công10: Mài mặt phẳng vành cam
Định vị và kẹp chặt:
+ Chi tiết được định vị trên mâm cặp 3 chấu tự định tâm 3 chấu và mặt tì hạn chế chi tiết 5 bậc tự do.
Chọn máy: Máy mài tròn ngoài 3A130 (Bảng 9.49- STCNCTM trang 92). Thông số công nghệ của máy:
+ Đường kính lớn nhất của chi tiết gia công: 280mm.
+ Phạm vi đường kính gia công: 8...280mm
+ Chiều dài lớn nhất gia công được: 630mm
+ Tốc độ quay của trục chính của ụ mài: 1880 vg/ph.
+ Tốc độ quay trục chính của phôi: 78...780 vg/ph.
2.3. Lượng dư nguyên công
2.3.1.Tính toán lượng dư cho bề mặt gia công Ø95
Do điều kiện thời gian cùng với để giảm thời gian tính toán thiết kế ta tiến hành tính toán lượng dư gia công cho bề mặt Ø95, còn các bề mặt khác ta tiến hành tra lượng dư theo sổ tay công nghệ chế tạo máy
Các vước tiến hành công nghệ để đạt đước kích thước bề mặt gồm: tiện thô, tiện tinh, nhiệt luyện và mài, chuẩn định vị là chọn đường tâm chi tiết nê do đó sai số gá đặt.
Xác định lượng dư gia công bề mặt trụ Ø95 tiến hành theo trình tự sau đây.
2.3.2. Lập bảng lượng dư gia công
Ta tiến hành lập bảng để điền các thông số để tính toán lượng dư bảng bảng bên dưới đây.
2.3.6.Tính kích thước tính toán d sau các nguyên công
Ghi kích thước lớn nhất của chi tiết vào hàng cuối cùng, còn các kích thước khác lấy kích thước đó cộng với lượng dư tính toán 2Zbmin
Mài trụ: D3=95.035 mm
Tiện tinh: D2= D3+2.86,4 =95,21mm
Tiện thô: D1= D2+ 2.209,2= 95,63mm
Phôi: 100
2.3.7. Tra dung sai của các nguyên công theo sổ tay CNCTM trang 248 [1]
Dung sai của phôi 2000
Dung sai sau nguyên công tiện thô 500
Dung sai sau nguyên công tiện tinh150
Dung sai sau nguyên công mài
2.3.12. Kiểm tra phép tính
2Z0max -2Z0min= 4,965- 2= 3-0,35 =2,965 do đó phép tính là đúng.
2.4. Xác định chế độ công nghệ
2.4.1. Xác định chế độ công nghệ cho nguyên công tạo trụ Ø95
2.4.1.1. Tiện thô Ø95,63
a. Chiều sâu cắt t
Ban đầu ta sử dụng nguyên công tiện thô để tiện mặt trụ ngoài Ø100 thành Ø95,13, công suất máy được chọn là 4kw, dao được chọn là dao gắn mảnh hợp kim cứng, do đây là nguyên công tiện thô và hệ thống đảm bảo cứng vữngdo đó ta chọn chiều sâu cắt t=3,6mm
b. Vận tốc cắt
- Vận tốc cắt tính theo công thức thực nghiệm v = 80 v/phút
+ Trị số trung bình của dụng cụ T khi gia công 1 dao lấy trong khoảng 10-60 phút, dao được chọn là dao gắn mảnh hợp kim cứng, chọn T=50 phút
4.1.2. Tiện tinh Ø95,21
a. Chiều sâu cắt t
Sau nguyên công tiện thô ta tiến hành tiện tinh Ø95,63 thành Ø95,21, công suất máy được chọn là 4kw, dao được chọn là dao gắn mảnh hợp kim cứng, do đây là nguyên công tiện tinh.
4..1.3. Mài Ø95.
- Tấc độ quay đá mài và phôi, chiều sâu cắt, lượng chạy dao của phôi tra theo bảng 5-5[2] ta được:
Vđm= 20 m/ph; Vph= 30 m/ph; t = 0,006 mm; s = 0,3 m/ph
CHƯƠNG III. THIẾT KẾ TRANG BỊ CÔNG NGHỆ
Nội dung phần này là tính toán thiết kế đồ gá khoan lỗ xiên Ø4 có góc nghiêng so với phương thẳng đứng là 14°, và khoan thông thừ mặt trụ Ø95 tới bên trong Ø20. Do là lỗ xiên nên chúng ta thiết kế đồ gá có một thân đồ gá nghiêng một góc 14° so với phương thẳng đứng.
3.1. Các thông số đầu vào
- Theo đề bài ta thấy khoan lỗ Ø4 là lỗ xiên chéo một góc 76° so với mặt phẳng nằm ngang.
- Máy sử dụng để khoan là máy khoan đứng 2H135
3.2. Thiết kế đồ gá khoan lỗ xiên
3.2.1. Chọn chuẩn định vị
Để đảm bảo về vị trí của lỗ xiên Ø4 ta chọn bề mặt đầu vành làm chuẩn hạn chế 3 bạc tự do, ta chọn bề mặt vành cam định vị hạn chế 2 bậc tự do.
3.3. Tính toán thiết kế đồ gá
3.3.1. Chọn chế độ cắt và chọn máy để gia công lỗ
+ Chiều sâu cắt khi khoan t =0.5D =0.5 =2 mm
+ Lượng chạy dao S:theo bảng 5-25 sổ tay 2 ta chọn S= 0,35 mm/vòng
3.3.2. Sơ đồ kẹp chặt và tính lực kẹp
Khi mũi khoan tác dụng vào phôi 1 mô men xoắn Mx và 1 lực P0 hướng từ trên xuống.để chống lại ảnh hưởng của mô men MX tới yêu cầu gia công ta phải tiến hành cân bằng chúng bằng mô men ma sát do cơ cấu kẹp sinh ra.
-Tính hệ số K để đảm bảo an toàn khi kẹp chặt:
K =K1K2K3K4K5K6
Trong đó:
+ K0: là hệ số an toàn cho tất cả các trương hợp k0 =1.5
+ K1: hệ số kể đến lượng dư không đều k1 =1
+ K2: hệ số làm tăng lực cắt khi dao bị mòn k2 =1.2
Vậy ta chọn bu lông M10
- Điều kiện bền cho chốt định vị :bền cắt ở mặt cắt đi qua điểm 0. Xứt cân bằng mô men tại điểm ở tâm mặt đầu của chi tiết:
N 225.5 = P0 83.25 = N =1383.3 N
Vậy điều kiện bền cắt được đảm bảo
N – là số lượng chi tiết được gá đặt trên đồ gá chọn N=1000
- Sai số điều chỉnh,chọn =7 .
Như vậy sai sớ chế tạo đồ gá là : 0,052m
KẾT LUẬN
Trong quá trình tìm hiểu và làm đồ án công nghệ chế tạo máy này em đã hiểu thêm được các kiến thức về:
+ Thiết kế quá trình công nghệ cho một chi tiết cụ thể
+ Tính toán thiết kế được 1 đồ gá chuyên dung
+ Tiết cách tính toan và tra bảng về lượng dư gia công và chế độ cắ cho mỗi nguyên công
+ Biết thêm nhiều ưng dụng trong phần mêm AUTOCAD
+ Bổ sung nhiều kiến thức về chuyên nghành chế tạo máy
+ Thông qua đồ án này em có cái nhìn tông quan hơn về công nghệ
Em xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo trong bộ môn và đặc biệt là thầy: …………. cung các bạn trong lớp đã giúp đỡ em rất nhiều trong qua trình làm đồ án.
Em xin chân thành cảm ơn!
Hà nội, ngày…tháng…năm 20….
Học viên thực hiện
….………….
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1.Thiết kế môn học công nghệ chế tạo máy
Trần Thành, Lương Ngọc Quang, HVKTQS - 1999
2. Hướng dẫn thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy
Nguyễn Trọng Bản, Trần Thành, Nguyễn Quang Hoài, Hoàng Mạnh Long. HVKTQS - 2002
3. Sổ tay công nghệ chế tạo máy - Tập 1,2,3
Nguyễn Đắc lộc, Lê Văn Tiến, Ninh Đức Tôn, Trần Xuân Việt, Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật - 2001
4. Công nghệ chế tạo máy - Tập 1,2
Nguyễn Trọng Bình, Nguyễn Thế Đạt, Trần Văn Địch, Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật - 1998.
"TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ ĐỒ ÁN"