I. Phân tích chức năng và điều kiện làm việc của chi tiết
II. Tính công nghệ trong kết cấu
III. Xác định dạng sản xuất
I. Xác định phương pháp chế tạo phôi
II. Thiết kế bản vẽ lồng phôi
III. Thiết kế bản vẽ khuôn đúc
IV. Mẫu đúc
I. So sánh và lựa chọn phương án
II. Lập quy trình công nghệ
I. Nguyên công I
II. Nguyên công II
III. Nguyên công III
IV. Nguyên công IV
V. Nguyên công V
VI. Nguyên công VI
VII. Nguyên công VII
VIII. Nguyên công VIII
IX. Nguyên công IX
X. Nguyên công X
XI. Nguyên công XI
I. Tính lực kẹp cần thiết cho đồ gá
II. Lực kẹp do đai ốc sinh ra
III. Chọn kích thước cơ cấu kẹp
IV. Tính toán sai số cho phép của đồ gá
V. Bảo quản đồ gá
Cùng với sự phát triển của các ngành khoa học kĩ thuật nói chung, ngành cơ khí chế tạo máy có vai trò và nhiệm vụ rất quan trọng trong viêc chế tạo ra máy móc thiết bị để tăng năng suất, chất lượng sản phẩm, góp phần vào sự phát triển của đất nước.
Khoa học ngày càng phát triển, máy móc ngày càng hiện đại do đó người kĩ sư phải có kiến thức chuyên môn và tay nghề để đáp ứng nhu cầu của xã hội.
Mục tiêu của Đồ án môn học công nghệ chế tạo máy là giúp tổng hợp lại những kiến thức đã học như máy cắt kim loại, công nghệ chế tạo dung sai… Ngoài ra còn giúp sinh viên làm quen với việc tìm kiếm tài liệu, sổ tay, các bảng tra tiêu chuẩn, ứng dụng lý thuyết vào thực tế sản xuất.
Một chi tiết máy có rất nhiều phương án gia công khác nhau. Do đó đòi hỏi người lám công nghệ phải đưa ra nhiều phương án. So sánh ưu nhược điểm của từng phương án sau đó tổng hợp và đưa ra quy trình công nghệ gia công chi tiết để sản xuất một cách hiểu quả, đơn giản, chi phí thấp và đạt được năng suất cao.
Được sự giúp đỡ tận tình của thầy: …………….. đã giúp em hoàn thành nội dung thiết kế: “Quy trình công nghệ gia công xi lanh lớn”
Một lần nữa em xin chân thành cám ơn sự hướng dẫn của thầy: ……………. và các thầy trong bộ môn công nghệ chế tạo máy.
TPHCM, ngày…tháng…năm 201…
Sinh viên thực hiện
……….……
CHƯƠNG I
PHÂN TÍCH CHI TIẾT VÀ XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT
I. Phân tích chức năng và điều kiện làm việc của chi tiết
- Chi tiết xi lanh lớn có đặc điểm của chi tiết dạng hộp.
- Những bề mặt làm việc của chi tiết là lỗ Ø70, Ø90, 2 lỗ Ø10, 12 lỗ Ø10, 6 lỗ Ø18, 2 mặt đầu của các lỗ và mặt đáy.
- Trong đó, mặt đáy, 2 mặt đầu, lỗ Ø70 và 2 lỗ Ø10 là những bề mặt lắp ghép.
- Lỗ Ø70 của xi lanh được lắp lỏng với pistong, 2 lỗ Ø10 dùng để lắp chốt định vị.
- Khi lắp pistong với lỗ Ø70, piston khi làm việc sẽ chuyển động tịnh tiến dọc theo chiều dài lỗ.
II. Tính công nghệ trong kết cấu
- Kết cấu chi tiết đơn giản.
- Tất cả các bề mặt của chi tiết cần gia công đều là mặt phẳng và lỗ. Do đó có thể sử dụng những phương pháp gia công phổ biến như phay, khoan…
- Vật liệu gang xám có độ bền và chống rung động tốt, thuận tiện cho việc chế tạo phôi bằng phương pháp đúc.
III. Xác định dạng sản xuất
Áp dung theo công thức:
Q1 = V.g
Trong đó:
- Q1: là khối lượng của chi tiết ( kg)
- V: thể tích của chi tiết (dm3)
- γ : trọng lượng riêng của gang: γ=(6,8-7,4) kg/dm3
Dùng phần mềm Creo 2.0 tính được thể tích của chi tiết: V= 10,253854 dm3.
Q1 =10,253854 *7,2 = 73,8kg
=> Dạng sản xuất hàng khối.
CHƯƠNG II
CHỌN PHÔI VÀ XÁC ĐỊNH PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI
I. Xác định phương pháp chế tạo phôi
Phương pháp chế tạo phôi phụ thuộc vào dạng sản xuất, vật liệu, chức năng, yêu cầu kỹ thuật, hình dáng bề mặt… của chi tiết.
Chọn phôi là chọn vật liệu chế tạo, chọn phương pháp chế tạo phôi, xác định lượng dư gia công các bề mặt, kích thước, dung sai cho quá trình chế tạo phôi.
1. Phôi thép thanh
Để chế tạo các loại chi tiết như: con lăn, các loại trục, xi lanh, pittong, bánh răng có đường kính nhỏ, bạc…
3. Phôi rèn tự do
Dùng trong sản xuất đơn chiếc và hang loạt nhỏ, ưu điểm của loại phôi này là giá thành thấp
4. Phôi đúc
Phôi đúc được dùng trong các loại chi tiết như: gối đỡ, các chi tiết dạng hộp, các loại càng phức tạp, các loại trục chữ thập…Vật liệu dùng cho phôi đúc là gang, thép, đồng, nhôm và các loại hợp kim khác.
=> Kết luận: Sau khi so sánh các phương pháp tạo phôi ta chọn phôi đúc vì:
- Phù hợp sản xuất hàng khối, hàng loạt.
- Giá thành chế tạo vật đúc thấp
- Độ nhám bề mặt và cấp chính xác kích thước phù hợp để thực hiện nguyên công tiếp theo
CHƯƠNG III
THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ
I. Lập qui trình công nghệ so sánh và lựa chọn phương án
Qua tìm hiểu đưa ra được 2 phương án để gia công chi tiết:
- Phương án I:
+ NC 1: Phay thô mặt đáy C
+ NC 2: Phay thô mặt D
+ NC 3: Phay bán tinh mặt đáy C
+ NC 4: Khoan, doa thô 2 lỗ Ø10
+ NC 9: Khoan 6 lỗ Ø18
+ NC 10: Khoan 12 lỗ Ø10
+ NC11: Tổng kiểm tra
- Phương án II:
+ NC 1: Phay thô mặt đáy C
+ NC 2: Phay thô mặt D
+ NC 3: Phay bán tinh mặt đáy C
+ NC 9: Khoan 6 lỗ Ø18
+ NC 10: Khoan 12 lỗ Ø10
+ NC11: Tổng kiểm tra
Qua 2 phương án này trình tự gia công giống nhau chỉ khác nhau về kết cấu nguyên công và dụng cụ cắt.
Nếu kết hợp 2 phương án này ta sẽ được 1 phương án hiệu quả hơn nên khi lập quy trình công nghệ tùy nguyên công mà t có thể chọn theo phương án 1 hoặc 2.
=> Kết luận: Kết hợp 2 phương án sẽ hợp lý và hiệu quả hơn.
CHƯƠNG IV
THIẾT KẾ NGUYÊN CÔNG
I. Nguyên công I: Phay thô mặt đáy C
2. Định vị: Mặt D-3BTD, mặt bên-2BTD.
+ Cấp chính xác 12
+ Kích thước đạt đước 27±0,105
+ Độ nhám: Rz40
3. Kẹp chặt: Lực kẹp có có hướng vuông góc mặt định vị D.
4. Chọn máy: Máy phay ngang 6H13 có công suất N=10Kw
5. Chọn dao: Dao phay mặt đầu răng chắp gắn mảnh hợp kim cứng, D=315mm, d=60mm, B=75, z=18 răng. (bảng 4-95, STCNCTM 1 trang 376).
6. Chia bước: Nguyên công gồm 1 bước phay thô mặt đáy C
7. Tra chế độ cắt phay thô:
+ t=3 mm
+ Sz = 0,18 mm/răng (bảng 5-125 trang 113 sổ tay CNCTM 2)
+ Tốc độ cắt V=136 m/ph (bảng 5-127 trang 115 sổ tay CNCTM 2)
Hệ số điều chỉnh vận tốc: (bảng 22-5 trang 152 sổ tay chế độ cắt gia công cơ khí)
- Hệ số phụ thuộc vào độ cứng của gang K1=1,12
- Hệ số phụ thuộc vào chu kì bền của dao K2=0,8
- Hệ số phụ thuộc vào mác hợp kim cứng K3=1
- Hệ số phụ thuộc vào bề mặt gia công không có vỏ cứng K4=1
- Hệ số phụ thuộc vào chiều rộng phay K5=0,89
- Hệ số phụ thuộc vào góc nghiêng K6=1
Vận tốc tính toán: Vt = Vb.k1.k2.k3.k4.k5.k6 = 108,45(mm/ ph)
III. Nguyên công III : Phay bán tinh mặt đáy C
2. Định vị: Mặt D-3BTD, mặt bên-2BTD.
+ Cấp chính xác 12
+ Kích thước đạt đước 22±0,105
+ Độ nhám: Rz25
3. Kẹp chặt: Lực kẹp hướng vuông góc mặt định vị D.
4. Chọn máy:
Máy phay đứng 6H13 có công suất N=10 Kw
5. Chọn dao: Dao phay mặt đầu răng chắp gắn mảnh hợp kim cứng, D=315mm, d=60mm, B=75, z=18 răng.( bảng 4-95, STCNCTM 1 trang 376).
6. Chia bước: Nguyên công chia thành 1 bước phay bán tinh mặt đáy C.
IV. Nguyên công IV: Gia công 2 lỗ Ø10
* Bước 1: Khoan 2 lỗ Ø9,8+0,09
1. Định vị:
Mặt C-3 BTD, mặt bên -2BTD
+ Cấp chính xác 12
+ Kích thước đạt được Ø9,8+0,09.
2. Máy : 2A55
4. Chọn dao: Mũi khoan ruột gà vật liệu P18
5. Kẹp chặt: Lực kẹp hướng vuông góc mặt định vị C
6. Tính chế độ cắt:
+ t=4,9 mm
+ Bước tiến S
Tra bảng 5-92 trang 87 sổ tay CNCTM 2 chọn S=0,9 mm/vg
Tra thuyết minh thư máy trang 220 sổ tay chế độ cắt Sm=0,79 mm/vg
* Bước 2 : Doa thô lỗ Ø10+0,015
+ Cấp chính xác 7
+ Kích thước đạt được Ø10+0,015.
- Tính chế độ cắt :
+ t=0,1mm
+ s=2,2mm/vg ( tra bảng 5-112 trang 104 sổ tay CNCTM 2)
+ v=7,3m/ph ( tra bảng 5-114 trang 106 sổ tay CNCTM 2)
Vậy chế độ cắt khi doa lỗ Ø10+0,015 : t=0,1mm; S=2,2mm/vg; V=7,1m/ph; T0=0,1ph.
VII. Nguyên công VII : Phay bán tinh 2 mặt đầu A và B
2. Định vị: Mặt đáy C-3BTD, lỗ Ø10-2BTD, lỗ Ø10-1BTD.
+ t=1 mm
+ Cấp chính xác 12
+ Kích thước đạt được 601±0,35
+ Độ nhám Rz25
3. Kẹp chặt : Lực kẹp hướng vào mặt đáy C.
4. Chọn máy: Máy phay ngang 6H82, công suất 7Kw.
5. Chọn dao: Dao phay đĩa 3 mặt răng gắn mảnh thép gió D=315mm, B=40mm, số răng 26 (bảng 4-84, STCNCTM I trang 369).
6. Chia bước: Gồm 1 bước phay bán tinh.
7. Tính chế độ cắt:
+ Chiều sâu cắt : t=1 mm
+ Bước tiến S: Sz = 0,3mm/răng (bảng 14-5 trang 129 sổ tay chế độ cắt gia công cơ khí)
+ Tốc độ cắt V=32 m/ph (bảng 64-5 trang 149 sổ tay chế độ cắt gia công cơ khí) Hệ số điều chỉnh vận tốc: (bảng 52-5, 53-5, 54-5, 55-5 sổ tay chế độ cắt gia công cơ khí)
- Hệ số điều chỉnh phụ thuộc chu kì bền của dao K1=1
- Hệ số điều chỉnh phụ thuộc bề mặt gia công K2=0,75
- Hệ số phụ thuộc vào độ cứng gang K3=1
- Hệ số phụ thuộc dạng gia công K4=0,8.
Chọn Sph=300 (mm/ph) (trang 221 sổ tay chế độ cắt gia công cơ khí)
Công suất cắt thô N=1,2 Kw (tra bảng 5-175 trang 159 sổ tay CNCTM tập 2)
VIII. Nguyên công VIII : Gia công lỗ Ø90
* Bước 1: Khoét thô lỗ Ø88+0,35 bên phía mặt
2. Định vị : Mặt đáy C-3BTD, lỗ Ø10-2BTD, lỗ Ø10-1BTD.
+ Cấp chính xác 12
+ Kích thước đạt được Ø88+0,35, 9±0,075.
+ Độ nhám Rz40
3. Chọn máy : Máy doa ngang 2620B, công suất 7,5Kw.
4. Chọn dao: Mũi khoét hợp kim cứng.
5. Tính chế độ cắt :
+ t=3,5 mm
+ s=0,6 mm/vg (tra bảng 5-107 trang 98 sổ tay CNCTM 2)
+ v=97 m/ph (tra bảng 36-3 trang 102 sách chế độ cắt) Hệ số điều chỉnh tốc độ cắt:
- Hệ số điều chỉnh phụ thuộc tuổi bền của mũi khoét K1=1
- Hệ số điều chỉnh phụ thuộc trạng thái bề mặt phôi K2=1
t=3,5 mm; S=0,6 mm/vg; V=97 m/ph; nm=350 v/ph ; T0=0,1ph. Tra bảng 5-111 trang 103 sổ tay CNCTM 2 Nc=6,1KW.
* Bước 2: Khoét bán tinh lỗ Ø90+0,14
+ Cấp chính xác 10
+ Kích thước đạt được Ø90+0,14, 10±0,03.
+ Độ nhám Rz25
Tính chế độ cắt :
+ t=1mm
+ s=0,6 mm/vg (tra bảng 5-107 trang 98 sổ tay CNCTM 2)
+ v=123m/ph (tra bảng 36-3 trang 102 sách chế độ cắt) Hệ số điều chỉnh tốc độ cắt:
- Hệ số điều chỉnh phụ thuộc tuổi bền của mũi khoét K1=1
- Hệ số điều chỉnh phụ thuộc trạng thái bề mặt phôi K2=1
Hệ số phụ thuộc vào hợp kim cứng K3=1
XI. Nguyên công XI : Tổng kiểm tra
- Bước 1: Kiểm tra độ song song mặt C và lỗ Ø70.
- Bước 2: Kiểm tra độ không vuông giữa lỗ Ø70 so với mặt A,B.
CHƯƠNG V
TÍNH LƯỢNG DƯ CHO NGUYÊN CÔNG VI
I. Tính lượng dư trung gian và kích thước trung gian
Gia công lỗ Ø70 đạt:
- Kích thước Ø70+0,03
- Độ nhám: Ra=1,6
- Máy 2620B
- Định vị: Phiến tỳ, chốt trụ, chốt xén.
- Chọn phôi: Phôi đúc gang xám, dung sai kích thước phôi cấp 14 Thực hiện qua 4 bước: Khoét thô, khoét bán tinh, doa thô, doa tinh.
- Khoét thô
+ Cấp chính xác 12
+ Kích thước đạt được Ø68+0,3.
+ Độ nhám Rz40
- Khoét bán tinh
+ Cấp chính xác 11
+ Kích thước đạt được Ø69,7+0,19.
+ Độ nhám Rz25
- Doa tinh
+ Cấp chính xác 7
+ Kích thước đạt được Ø70+0,03.
+ Độ nhám Ra=1,6.
Kích thước tính toán (dt) được tính như sau:
- Kích thước tính toán doa tinh:
dt doa tinh= 70,03 - 0,07= 69,96 mm
- Kích thước tính toán doa thô:
dt doa thô= 69,96 - 0,167= 69,79 mm
- Kích thước tính toán khoét tinh:
dt khoét tinh= 69,79 - 0,33565 = 69,45 mm
- Kích thước tính toán phôi:
dt phôi=69,45 - 4,113= 65,34 mm
CHƯƠNG VI
TÍNH CHẾ ĐỘ CẮT CHO NGUYÊN CÔNG
1. Bước 1: Khoét thô
+ Cấp chính xác 12
+ Kích thước đạt được Ø68+0,3.
+ Độ nhám Rz40
2. Bước 2: Khoét tinh
+ Cấp chính xác 10
+ Kích thước đạt được Ø69,7+0,12, 125±0,125.
+ Độ nhám Rz25
3. Bước 3: Doa thô
+ Cấp chính xác 9
+ Kích thước đạt được Ø69,9+0,074, 125±0,125.
+ Độ nhám Ra=2,5.
4. Bước 4: Doa tinh
+ Cấp chính xác 7
+ Kích thước đạt được Ø70+0,03, 125±0,125.
+ Độ nhám Ra=1,6.
CHƯƠNG VII
TÍNH TOÁN THIẾT KẾ ĐỒ GÁ
I. Tính lực kẹp cần thiết
- Khi tiến hành gia công chi tiết sẽ chịu tác động của moment Mx làm chi tiết có xu hướng quay quanh điểm A, lực P0 làm chi tiết có xu hướng trượt dọc theo chiều dài của nó.
Phương trình cân bằng lực : trong trường hợp này khối lượng Q của chi tiết có lợi cho việc kẹp chặt.
K. P0 = 2.f.Wct + Q
Phương trình cân bằng moment : K. P0. L = 2.Wct. H
f = f1 + f2= 0,15 + 0,4= 0,55
Trong đó:
f1: là hệ số ma sát mặt đáy với phiến tỳ
f2: là hệ số ma sát mỏ kẹp di động với mặt D
K: là hệ số an toàn phụ thuộc vào điều kiện gia công: K=K0. K1. K2. K3. K4. K5. K6
K0: hệ số an toàn.
K1: hệ số bề mặt gia công thô
K2: hệ số lực cắt do dao mòn => K=2
K3: hệ số lực kẹp bằng tay
K4: hệ số ảnh mức thuận lợi cơ cấu kẹp bằng tay
K5: hệ số ảnh hưởng moment làm quay chi tiết quanh trục của nó
III. Chọn kích thước cơ cấu kẹp
Chọn đường kính bulong: d= 18 (mm).
V. Bảo quản đồ gá
- Trong quá trình gia công, không để phoi bám trên bề mặt định vị. Khi sử dụng xong cần lau sạch, quét sạch bụi, phoi bám trên các phiến tì.
- Khi cất giữ cần bảo quản trong điều kiện có bôi nhớt chống oxi hóa lên bề mặt đồ gá.
- Đây là đồ gá chuyên dùng nên phải bảo quản trong điều kiện tốt.
KẾT LUẬN
Sau một thời gian làm đồ án môn, dưới sự hướng dẫn chỉ bảo của các thầy giáo trong bộ môn, đặc biệt là thầy giáo hướng dẫn: …………, đến nay đồ án của em đã hoàn thành đúng thời hạn đảm bảo các nhiệm vụ được giao.
Qua quá trình làm đồ án đã giúp tôi làm quen với những công việc cụ thể của người kỹ sư cơ khí trong tương lai, phương pháp làm việc độc lập, sáng tạo, khoa học, kỷ luật, đồng thời đồ án đã giúp bản thân em củng cố thêm các kiến thức đã được học cũng như học hỏi được nhiều kiến thức và kinh nghiệm quý báu. Do thời gian có hạn và kiến thức thực tế còn hạn chế nên trong quá trình làm đồ án của em không tránh được những thiếu sót. Kính mong quý thầy cô chỉ bảo để đồ án của em được hoàn thiện hơn.
Cuối cùng em xin cám ơn thầy giáo hướng dẫn:…………, cùng các thầy trong bộ môn đã tận tình hướng dẫn cho em hoàn thành đồ án này.
Em xin chân thành cảm ơn !
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập I, II, III - Nguyễn Đắc Lộc, NXBKHKT 2010
2. Hướng dẫn thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy - Nguyễn Đắc Lộc, Lưu Văn Nhang
3. Giáo trình công nghệ kim loại - ĐHSPKT TPHCM nam 2006
4. Công nghệ chế tạo máy - Hồ Viết Bình, NXB ĐHQG TPHCM
5. Đồ gá gia công cơ khí - Hồ Viết Bình, Lê Đăng Hoành, NXB Đà Nẵng
6. Hướng dẫn thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy - Trần Văn Địch, NXBKHKT 2007
7. Dung sai lắp ghép kĩ thuật đo - NXB Giáo Dục
"TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ ĐỒ ÁN"