MỤC LỤC
MỤC LỤC………………………………………………………..............................................................................…………....1
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN……………………..............................................................…………......…….4
LỜI NÓI ĐẦU………………………………………………………..............................................................…………...……….5
CHƯƠNG 1: PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CÔNG………………..............................................................…………...…...….6
1.1. Phân tích chức năng, điều kiện làm việc và phân loại chi tiết gia công……………………………………..….6
1.2. Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết…………..............................................................…………...….…….8
1.3. Biện pháp công nghệ để đạt được các yêu cầu kỹ thuật quan trọng...............................................................………….....9
CHƯƠNG 2: XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT…………..…………..............................................................…………...…….10
2.1. Ý nghĩa của việc xác định dạng sản xuất…………………..............................................................…………...……..……10
2.2. Xác định dạng sản xuất…………………………………………..............................................................…………...…..…10
2.2.1. Sản lượng cơ khí……………………………………..............................................................……..…………………..11
2.2.2. Trọng lượng của chi tiết…………………………..............................................................……..………………….…..11
CHƯƠNG 3: CHỌN PHÔI VÀ PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI…..............................................................………….....14
3.1. Cơ sở việc lựa chọn phôi………………………………………...............................................................………….....…….14
3.2. Phương pháp chế tạo phôi………………………………………..............................................................…………....……14
3.2.1. Đúc trong khuôn cát………………………………..............................................................……..………………….…15
3.2.2. Đúc trong khuôn kim loại……………………………..............................................................……..…………………15
3.2.3. Đúc ly tâm………………………………………………..............................................................……..………...……..15
3.2.4. Đúc liên tục……………………………………………..............................................................……..………...………15
3.2.5. Đúc trong khuôn vỏ mỏng……………………………………..............................................................……..…...……16
3.3. Xây dựng bản vẽ lồng phôi……………………………………..............................................................…………...………16
CHƯƠNG 4: CHỌN PHƯƠNG PHÁP VÀ LẬP QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT……............................….19
4.1. Xác định đường lối công nghệ……………………………………..............................................................................…..19
4.1.1. Chọn chuẩn……………………………………………..................................…....................................…..…………..…19
4.1.2. Xác định đường lối các bề mặt gia công…………………...…..................................…....................................…..……..20
4.2. Xây dựng các phương án thứ tự các nguyên công, phân tích, đánh giá và lựa chọn phương án phù hợp……..20
4.2.1. Phương án gia công 1………………………………………….........................…....................................…..……....……20
4.2.2. Phương án gia công 2…………………………………………...........................…....................................…..……..……23
4.2.3. Phân tích, lựa chọn phương án gia công……………………….........................…....................................…..……..…....26
4.3. Thiết kế trình tự các nguyên công gia công chi tiết…………….........................…....................................…..……..…….26
4.3.1. Nguyên công 1: Tiện thô lần lượt các mặt (3), (1), (2)…………….........................…....................................…..……....26
4.3.2. Nguyên công 2: Tiện thô lần lượt các mặt (3), (7), và vát mép mặt lỗ (2)….........................….........................……..…30
4.3.3. Nguyên công 3: Tiện thô thô, tinh mặt A, (8) và tiện thô mặt (7)….........................…....................................…..……..35
4.3.4. Nguyên công 5: Khoan, ta rô 6 lỗ M6 mặt (6)…………..........................…....................................…..……..…………..40
4.3.5. Nguyên công 6: Kiểm tra………………………………….........................…....................................…..……..……...….44
4.4. Tính thời gian gia công chi tiết………………………………..............................................................................………..45
4.4.1. Tiện thô lần lượt các mặt (3), (1), (2)…………………………............................................................................….….46
4.4.2. Tiện thô lần lượt các mặt (3), (7), và vát mép mặt lỗ (2)………......................................................................…..47
4.3.3. Nguyên công 3: Tiện thô thô, tinh mặt A, (8) và tiện thô mặt (7)……......................................................................…..47
4.3.4. Nguyên công 5: Khoan, ta rô 6 lỗ M6 mặt (6)……………...………......................................................................…..…49
CHƯƠNG 5: TÍNH LƯỢNG DƯ GIA CÔNG………………………..................................................................................….50
5.1. Phương pháp thống kê kinh nghiệm………………………….......................................................................………….50
5.2. Phương pháp tính toán phân tích…………………………….......................................................................………….51
5.2.1. Yêu cầu kỹ thuật………………………………………………............................................................................…...…51
5.2.2. Tính toán lượng dư……………………………………………............................................................................…...………..…51
CHƯƠNG 6: TÍNH TOÁN CHẾ ĐỘ CẮT………………………..............................................................................….……56
6.1. Sơ đồ gá đặt…………………………………………………….....................................................................…………….…56
6.2. Chọn máy, dụng cụ và dụng cụ đo……………………………...................................................…………….…………56
6.3. Tính chế độ cắt…………………………………………...................................................…………….……………..…..57
6.3.1. Khoan lỗ j6,5………………………………………………..........................................................................……..….57
6.3.2. Khoét lỗ j11……………………………………………………...............................................................……..……….58
6.3.3. Thời gian gian công……………………………………………..............................................................……..……….60
CHƯƠNG 7: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ ĐỒ GÁ……………...................................................…………….…………...….62
7.1. Sơ đồ gá đặt…………………………………………………...................................................…………….…………….62
7.2. Nguyên lý hoạt động cảu đồ gá………………………...................................................…………….…………………..63
7.3. Lực kẹp cần thiết……………………………...................................................…………….………………………..…..63
7.4. Chọn đường kính bulong………………………...................................................…………….……………………..….64
7.5. Tính sai số cho phép của đồ gá…………………………...................................................…………….……………..…65
7.6. Yêu cầu kỹ thuật đồ gá…………………………………...................................................…………….……………...…66
KẾT LUẬN……………………………………………...................................................…………….………………..…..67
TÀI LIỆU THAM KHẢO…………………………………...................................................…………….…………………68
LỜI NÓI ĐẦU
Công nghệ Chế tạo máy là một môn khoa học cơ bản, cung cấp các kiến thức cơ sở trong lĩnh vực Chế tạo máy. Để sản suất ra một sản phẩm tương ứng, lưu thông trên thị trường, thì sản phẩm đó phải có tính cạnh tranh, đem lại hiệu quả cho nhà sản suất, nó phải thỏa mãn các chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật theo một yêu cầu cho trước. Để làm được điều này vai trò của người công nghệ là chủ đạo.
Muốn làm được việc đó, sinh viên Đại học Hải phòng - là những kỹ sư trong tương lai phải học tập những lý luận cơ bản về môn học Công nghệ chế tạo máy, ứng dụng một cách thành thạo các lý thuyết của nó để chế tạo ra sản phẩm với chất lượng đạt yêu cầu và giá thành thấp nhất.
Trãi qua học tập và rèn luyện tại trường trong thời gian qua, em đã được nhận đề tài đồ án môn học Công nghệ chế tạo máy. Trong quá trình làm đồ án em có cơ hội cũng cố, đào sâu và mở rộng những kiến thức về lý thuyết trong sách vở, phát huy tinh thần độc lập, sáng tạo của bản thân để áp dụng cơ sở lý thuyết đã được học vào giải quyết một bài toán thực tế cụ thế.
Trong nhiệm vụ đồ án môn học này, em được nhận đề tài là: “THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG MẶT BÍCH 02”. Qua thời gian tìm tòi và nghiên cứu, với sự hướng dẫn tận tình của thầy giáo: ThS …………….. cùng các thầy cô trong khoa Công nghệ và kỹ thuật, bộ môn Chế tạo máy, đến nay đồ án của em đã hoàn thành.
Do thời gian có hạn, kiến thức còn hạn chế và kinh nghiệm thực tiễn chưa có, nên đồ án của em không thể tránh khỏi những thiếu sót, em rất mong nhận được chỉ bảo của các thầy, cô và sự góp ý của các bạn để đề tài được hoàn thiện hơn.
Em xin chân thành cảm ơn các thầy cô trong khoa Công nghệ và kỹ thuật, bộ môn Chế tạo máy, đặc biệt thầy giáo : ThS …………… đã tận tình hưỡng dẫn cho em trong thời gian qua.
Em xin chân thành cảm ơn !
CHƯƠNG 1: PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CÔNG
Chi tiết cần gia công ở đây là chi tiết MẶT BÍCH 02. Hình ảnh 3D của chi tiết theo kiểu cắt 1/4 được thể hiện như hình dưới.
1.1. Phân tích chức năng, điều kiện làm việc và phân loại chi tiết gia công.
Việc phân loại chi tiết gia công sẽ giúp cho quy trình công nghệ được thống nhất và các biện pháp công nghệ đã được thiết kế sẽ hạn chế số máy và hạn chế số bước trong một nguyên công của quy trình công nghệ. Ứng dụng được quy trình công nghệ gia công nhóm hoặc quy trình công nghệ điển hình.
Chi tiết gía công MẶT BÍCH 02 là chi tiết được sử dụng rộng rãi trong kết cấu cơ khí. Chi tiết có dạng hình ống tròn, thành mòng, có vai và trên bề mặt có các lỗ cơ bản dùng để xỏ bu lông… chi tiết thuộc chi tiết điển hình dạng Bạc.
Chức năng làm việc của chi tiết MẶT BÍCH 02 là chi tiết máy cơ sở, dùng lắp ráp đầu trục để đỡ, bịt đầu kiểu hở, mặt trong lắp với ổ lăn để đỡ trục.
* Các bề mặt làm việc của chi tiết MẶT BÍCH 02 cụ thể là:
- Các mặt đầu tiếp xúc với thành hộp khi lắp ráp chi tiết.
- Mặt trụ trong của mặt bích dùng để lắp ráp ổ lăn đỡ trục.
- Mặt trụ ngoài tiếp xúc với lỗ hộp khi lắp ráp.
* Điều kiện kỹ thuật cơ bản của chi tiết:
Điều kiện kỹ thuật cơ bản của chi tiết MẶT BÍCH 02 cần đạt được gồm:
- Đường kính mặt ngoài j62 của mặt bích đạt cấp chính xác cấp 7
- Đường kính mặt trụ trong j55 của bích đạt cấp chính xác cấp 7
- Độ đồng tâm của mặt ngoài j62 và mặt lỗ j55 đạt không lớn hơn 0,1 mm
- Độ không vuông góc giữa mặt đầu và đường tâm lỗ mặt bích nằm trong khoảng 0,1 mm/100 mm đường kính.
* Vật liệu chế tạo chi tiết MẶT BÍCH 02:
Chi tiết MẶT BÍCH 02 được chế tạo từ Gang xám 15-32 (ký hiệu GX 15-32) - một mác Gang được sử dụng rất nhiều trong ngành chế tạo máy. Thành phần hóa học của GX 15-32 được thể hiện như bảng 1.1.
1.2. Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết.
Chi tiết MẶT BÍCH 02 thuộc chi tiết dạng Bạc do đó tính công nghệ trong kết cấu đối với chi tiết dạng bạc nói chung và chi tiết đang nghiên cứu nói riêng thì tính công nghệ có ý nghĩa quan trọng vì nó ảnh hưởng trực tiếp đến năng suất và độ chính gia công. Kết cấu chi tiết MẶT BÍCH 02 có thể khái quát như hình 1.1.
Qua hình trên thấy:
1. Phần bề ngoài của mặt bích; 2. Phần bên trong mặt bích đây cũng là phần làm việc chính; 3. Phần dùng để định vị mặt bích vào hộp thông qua các lỗ để xỏ bu lông.
Do vậy, khi thiết kế chi tiết dạng bạc nên chú ý kết cấu của nó qua một số điều kiện kỹ thuật sau :
Chi tiết MẶT BÍCH 02 (hình trên) được chế tạo bằng phương pháp đúc từ gang xám 15 - 32 (ký hiệu GX15-32). Quá trình đúc không quá phức tạp , nhưng cần phải có mặt phân cách vì chi tiết có dạng tròn xoay nên không thể đúc trong một hòm khuôn. Cần lưu ý rằng chi tiết MẶT BÍCH 02 có đường kính lỗ là j55, j40 trong khi chiều dài lỗ là 21mm, do vậy việc tạo phôi có lỗ sẵn là có thể được, bên cạnh đó các lỗ j6,5 và lỗ ren M6 được đúc đặc và được tạo thành sau quá trình gia công.
1.3. Biện pháp công nghệ để đạt được các yêu cầu kỹ thuật quan trọng.
Yêu cầu chủ yếu chi tiết cần gia công là độ đồng tâm giữa j62 và j55 sai lệch không quá 0,1 mm. Độ không vuông góc giữa tâm lỗ j62 với mặt A không quá 0,1 mm.
Ngoài ra cần đảm bảo độ đồng tâm giữa tâm các lỗ bắt bu lông j6,5 và lỗ M6 với tâm lỗ tâm lỗ j62 hoặc j55 sai lệch không quá -0,4 mm.
Độ bóng bề mặt cao nhất là j62, j55 và bề mặt A là Ra = 2,5 mm tương đương với cấp 6. Các bề mặt còn lại Rz = 40 mm tương đương cấp 4
Để để được những yêu cầu trên các biện pháp công nghệ cần thực hiện như sau:
- Để đạt được yêu cầu về động đồng tâm của j62 với j55 này cần tiến hành thực hiện gia công đồng thời j62 và j55 trên một lần gá gồm tiện thô và tiện tinh. Thực hiện định vị và gia công trên mâm cặp 3 chấu tự định tâm.
- Để đạt được độ vuông góc giữa tâm j62 với mặt A thì gá đặt trên mâm cặp 3 chấu tự định tâm để tiền hành tiện j62 xong rồi tiện mặt A luôn và ngược lại đề đạt yêu cầu.
CHƯƠNG 2: XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT
2.1. Ý nghĩa của việc xác định dạng sản xuất.
Dạng sản xuất là một khái niệm đặc trưng có tính chất tổng hợp giúp cho việc xác định hợp lý đường lối biện pháp công nghệ và đề ra phương án tổ chức sản xuất để tạo ra sản phẩm đạt chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật.
Trong điều kiện hiện nay, việc xác định dạng sản xuất chủ yếu dựa vào sản lượng và khối lượng của chi tiết gia công.
Các yếu tố đặc trưng của dạng sản xuất là:
- Sản lượng
- Tính ổn định của sản phẩm
- Tính lặp lại của quá trình sản xuất
- Mức độ chuyên môn hoá trong sản xuất
2.2. Xác định dạng sản xuất.
Muốn xác định được dạng sản xuất trước hết phải biết sản lượng hàng năm của chi tiết giá công. Sản lượng hàng năm thường được tính theo số lượng sản phẩm tùy theo sản lượng theo kế hoạch đã đặt ra mà xác định sản lượng cơ khí cho từng chủng loại sản phẩm.
2.2.1. Sản lượng cơ khí.
Vậy thay vào công thức trên ta có:
N1 = 2000.1.(1+5/100).(1+5/100)=2205 (chi tiết/năm)
2.2.2. Trọng lượng của chi tiết.
Khối lượng của chi tiết được xác định theo công thức:
Q = g.V (kg)
Trong đó:
V: là thể tích của chi tiết (dm3)
g : là trọng lượng riêng của vật liệu (ở đây chi tiết chế tạo từ GX 15 - 32 thì g = 7,4 (kg/dm3))
Để tính thể tích của chi tiết ta tiến hành chia chi tiết MẶT BÍCH 02 thành các thành phần nhỏ V1, V2, V3, V4, V5, V6, V7. Sơ đồ chia được thể hiện như hình 2.1.
V = (V1 + V2) - (V3 + V4 + V5 + V6 + V7) = (278596,5+79014,96)-(28495,5+11304+3419,46+1193,985+2543,4= 311655,115 (mm ) ≈ 0,312 (dm )
Vậy khối lượng của MẶT BÍCH 02 là : Q = 0,312.7,4 = 2,3088 (kg).
Nhận xét: Dựa vào bảng 2 - trang 13 - Thiết kế DACNCTM ta xác định được dạng sản xuất là HÀNG LOẠT VỪA. Với dạng sản xuất này có đặc điểm là sản lượng trung bình, sản phẩm tương đối ổn định, trình độ chuyên môn trung bình, trang thiết bị chuyên dùng.
CHƯƠNG 3: CHỌN PHÔI VÀ PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI
3.1. Cơ sở việc lựa chọn phôi.
Phôi được xác định theo kết cấu của chi tiết, vật liệu, điều kiên, dạng sản xuất cụ thể của từng Nhà máy xí nghiệp. Chọn phôi tức là chọn phương pháp chế tạo xác định lượng dư, kích thước và dung sai của phôi.
Việc xác định phương pháp tạo phôi hợp lý sẽ đảm bảo tốt yêu cầu kỹ thuật của chi tiết, kích thước của phôi phải đảm bảo đủ lượng dư cho quá trình gia công. Hình dáng của phôi càng giống hình dáng của chi tiết bao nhiêu thì càng giảm được lượng dư gia công, yêu cầu này cho phép giảm số lần chạy dao, giảm thời gian gia công, tăng năng suất, giảm giá thành sản phẩm.
Việc tạo phôi phù hợp với việc chế tạo chi tiết trước hết phải căn cứ vào các yêu cầu sau:
- Vật liệu và cơ tính mà chi tiết gia công đòi hỏi.
- Hình dáng kết cấu và kích thước của chi tiết gia công.
- Dạng sản xuất cụ thể.
- Khả năng đạt độ chính xác gia công, chọn phôi hợp lý.
- Điều kiện cụ thể của cơ sở sản xuất.
3.2. Phương pháp chế tạo phôi.
3.2.1. Đúc trong khuôn cát.
Đúc trong khuôn cát là dạng đúc phổ biến. Khuôn cát là loại khuôn đúc một lần (chỉ đúc một lần rồi phá khuôn). Vật đúc tạo hình trong khuôn cát có độ chính xác thấp, độ bóng bề mặt kém, lượng dư lớn. Thích hợp với vật đúc phức tạp, khối lượng lớn. Không thích hợp cho sản xuất hàng loạt lớn và hàng khối.
Phương pháp đúc trong khuôn cát khó cơ khí hoá và tự động hoá.
3.2.3. Đúc ly tâm.
Dùng trong sản xuất hàng loạt nhỏ và vừa, vật đúc tròn xoay, rỗng. Không dùng cho vật liệu có thiên tích lớn. Cơ tính vật đúc không đều.
3.2.4. Đúc liên tục.
Dùng trong sản xuất hàng loạt. Vật đúc có dạng thỏi hoặc ống, có thiết diện không đổi trên suốt chiều dài, độ dài lớn. Vật đúc có mặt ngoài và mặt trong đạt chất lượng cao, không cần gia công.
Nhận xét: Xuất phát từ những đặc điểm về sản xuất và kết cấu của chi tiết MẶT BÍCH 02 như: Dạng sản xuất hàng loạt lớn, vật liệu gang xám 15 - 32, vật đúc tròn xoay, kết cấu không phức tạp, yêu cầu chất lượng cao, năng suất cao. Do đó ở đây ta chọn phương pháp tạo phôi là phương pháp đúc trong khuôn kim loại, điền đầy kim loại bằng phương pháp rót áp lực. Sơ đồ đúc thể hiện như hình 3.1.
3.3. Xây dựng bản vẽ lồng phôi.
Bản vẽ lồng phôi được xây dựng trên cơ sở lượng dư và sai lệch về kích thước của chi tiết vật đúc. Chi tiết lồng phôi bao gồm: Kích thước phôi, lượng dư phôi và dung sai phôi.
Từ phương pháp chế tạo phôi đã chọn trên, ta có thể xác định được lượng dư và sai lệch về kích thước cho chi tiết đúc MẶT BÍCH 02 như sau:
- Lượng dư gia công về kích thước phôi:
Vật đúc nhận được từ các mẫu gỗ, dùng khuôn kim loại dễ tháo lắp và sấy khô. Do vậy cấp chính xác chi tiết đúc nhận được là cấp chính xác II.
Theo bảng 3-95 trang 252 (Sổ tay CNCTM Tập 1) ta có lượng dư về kích thước phôi đới với kích thước lớn nhất chi tiết > 120 ¸ 260 mm:
+ Với những kích thước £ 50mm: Lượng dư đạt được trên là 4 mm.
+ Với những kích thước £ 50mm: Lượng dư đạt được dưới, bên cạnh là 3mm.
- Sai lệch cho phép về trọng lượng phôi: 7%.
Từ đây ta có thể vẽ được bản vẽ lồng phôi cho chi tiết đúc như hình 3.2.
CHƯƠNG 4: CHỌN PHƯƠNG PHÁP VÀ LẬP QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT
Chi tiết cần gia công là MẶT BÍCH 02. Thứ tự các bề mặt cần gia công của chi tiết được đánh số và thể hiện như hình dưới.
4.1. Xác định đường lối công nghệ.
Xác định một trình tự gia công hợp lý nhằm đảm bảo độ chính xác và độ nhám, độ cứng bề mặt yêu cầu của chi tiết.
Dựa vào hình dáng và yêu cầu làm việc của chi tiết MẶT BÍCH 02, ta chọn các phương pháp để gia công chi tiết là: tiện. khoan - khoét, khoan - tarô.
4.1.1. Chọn chuẩn.
a) Chọn chuẩn thô:
Yêu cầu quan trọng nhất của chi tiết là độ chính xác về kích thước, vị trí tương quan giữa các bề mặt với nhau. Vì vậy khi gia công cần chọn chuẩn thô hợp lý (Theo nguyên tắc chọn chuẩn thô - sổ tay CNCTM - GS.TS Trầm Văn Địch). Đối với chi tiết này chọn mặt (3) và mặt (7) làm chuẩn thô gia công.
b) Chọn chuẩn tinh:
Sau khi gia công các bề mặt từ bước bước gia công ban đầu, ta chọn một trong các bề mặt đã gia công làm chuẩn tinh (Theo nguyên tắc chọn chuẩn tinh - sổ tay CNCTM - GS.TS Trầm Văn Địch). Vậy ta chọn mặt (A) và mặt (B) làm chuẩn tinh.
4.1.2. Xác định đường lối các bề mặt gia công.
Chi tiết gia công các bề mặt như sau:
- Gia công các bề mặt (1), (2), (3), (7), (8), (9), 10, (B), (A) bằng phương pháp tiện trên máy tiện truyền thống.
- Gia công các bề mặt (4), (5) bằng phương pháp khoan - khoét trên máy khoan đứng.
- Gia công bề mặt (8) bằng phương pháp khoan - ta rô trên máy khoan đứng.
4.2. Xây dựng các phương án thứ tự các nguyên công, phân tích, đánh giá và lựa chọn phương án phù hợp.
4.2.1. Phương án gia công 1.
Phương án gia công 1 của chi tiết MẶT BÍCH 02 thể hiện như bảng 4.1.
4.2.2. Phương án gia công 2.
Phương án gia công 2 của chi tiết MẶT BÍCH 02 thể hiện như bảng 4.2.
4.2.3. Phân tích, lựa chọn phương án gia công.
Qua hai phương án gia công được trình bày như bảng 4.1 & 4.2 ta thấy cả hai phương án đều có thể dùng cho quy trình công nghệ gia công chi tiết MẶT BÍCH 02. Nhưng phương án 2 là phương án tối ưu hơn phương án còn lại vì:
- Tuân thủ theo nguyên tắc chọn chuẩn thô.
- Đảm bảo độ đồng tăm, độ nhám, yêu cầu kỹ thuật như bản chế tạo đưa ra.
- Thuận lợi cho việc thiết kế đồ gá gia công, quá trình kẹp chặt, tháo phôi gia công chi tiết, trang thiết bị máy gia công…
Như vậy, ở đây ta chọn phương án 2 là phương án để gia công chi tiết MẶT BÍCH 02.
4.3. Thiết kế trình tự các nguyên công gia công chi tiết
4.3.1. Nguyên công 1: Tiện thô lần lượt các mặt (3), (1), (2).
a) Sơ đồ gá đặt:
Sơ đồ gá đặt của nguyên công 1 thể hiện như hình 4.1.
c) Chọn máy gia công:
Chọn máy gia công là máy tiện ren vít vạn năng T616. Máy có các thông số như bảng 4.3.
d) Chọn dụng cụ cắt:
- Dao tiện ngoài thân cong gắn mảnh hợp kim cứng BK8 có: j = 450, H = 40, B = 25, L = 200, T = 90ph (Tra bảng 4.4 - trang 295 [1]), dùng tiện mặt đầu và tiện tròn ngoài.
- Dao tiện lỗ có gắn mảnh hợp kim cứng BK8 có: j = 600, R = 1, H = B = 16,
L = 170, P = 60, T = 90ph. (Tra bảng 4.13 - trang 301 [1])
e) Dụng cụ:
Thước cặp cơ 800 (mm) hàm kẹp 150 (mm) có vít điều chỉnh
g) Tra chế độ cắt
* Bước 1: Tiện thô mặt (3)
- Chiều sâu cắt t:
t = 2 (mm). Với lượng dư bề mặt là 4 (mm) ta chia làm 2 lần chạy dao là đạt.
- Lượng chạy dao S:
Tra bảng 5.60 - trang 52 [3] với kích thước dao 16 x 25, vật liệu gia công GX 15 - 32, t = 2 (mm) với bước tiến dao S = 0,8 ¸ 1,2 (mm/vg). Chọn S = 1 (mm/vg).
- Vận tốc cắt V:
Tra bảng 5.65 - trang 57 [3] với t = 1 (mm) ; S = 1 (mm/vg) Þ Vb = 154 (m/ph).
- Tốc độ quay trục chính n:
nt=(Vt.1000)/(π.D)=94.1000/3,14.136=220 (vg/ph)
Đối chiếu máy ta chọn theo máy nm = 235 (vg/ph).
* Bước 2: Tiện thô mặt (1)
- Chiều sâu cắt t:
t = 1,5 (mm). Với lượng dư bề mặt là 3 (mm) ta chia làm 2 lần chạy dao là đạt.
- Lượng chạy dao S:
Tra bảng 5.60 - trang 52 [3] kích thước dao 25 x 40, vật liệu gia công GX 15 - 32, t = 1,5 (mm) với bước tiến dao S = 0,8 ¸ 1,2 (mm/vg). Chọn S = 0,8 (mm/vg).
- Vận tốc cắt V:
Tra bảng 5.65 - trang 57 [3] với t = 1,5 (mm); S = 0,8 (mm/vg) Þ Vb = 140 (m/ph).
- Tốc độ quay trục chính n:
nt=(Vt.1000)/(π.D)=85,5.1000/3,14.40=680,7 (vg/ph)
Đối chiếu máy ta chọn theo máy nm = 650 (vg/ph).
4.3.3. Nguyên công 3: Tiện thô thô, tinh mặt A, (8) và tiện thô mặt (7).
a) Sơ đồ gá đặt:
Sơ đồ gá đặt của nguyên công 3 thể hiện như hình 4.3.
b) Chọn cơ cấu kẹp chặt:
Sử dụng cơ cấu kẹp ren vít có bạc đệm chữ C.
c) Chọn máy gia công:
Chọn máy gia công là máy tiện ren vít vạn năng T616. Máy có các thông số như bảng 4.3.
d) Chọn dụng cụ cắt:
- Dao tiện lỗ có gắn mảnh hợp kim cứng BK8 có: j = 600, R = 1, H = B = 20, L = 140, P = 60, T = 90ph. (Tra bảng 4.13 - trang 301 [1])
- Dao tiện ngoài thân thẳng gắn mảnh hợp kim cứng BK8, j = 600, H = 40, B = 25, L = 170, T = 90ph (tra bảng 4.5 - trang 296 [2]), dùng tiện mặt ngoài.
g) Tra chế độ cắt
* Bước 1: Tiện thô mặt A.
- Chiều sâu cắt t:
t = 1,5(mm). Với lượng dư bề mặt là 3 (mm) ta chia làm 2 lần chạy dao là đạt, còn lại 0,5 (mm) dành cho bước tiện tinh sau.
- Lượng chạy dao S:
Tra bảng 5.60 - trang 52 [3] kích thước dao 16 x 25, vật liệu gia công GX 15 - 32, t = 1,5 (mm) với bước tiến dao S = 0,6 ¸ 0,9 (mm/vg). Chọn S = 0,9 (mm/vg).
- Vận tốc cắt V:
Tra bảng 5.65 - trang 57 [3] với t = 1,5 (mm); S = 0,9 (mm/vg) Þ Vb = 123 (m/ph).
- Tốc độ quay trục chính n:
nt=(Vt.1000)/(π.D)=75,14.1000/3,14.130=184,07 (vg/ph)
Đối chiếu máy ta chọn theo máy nm = 185 (vg/ph).
- Công suất cắt N:
Tra bảng 5.69 - trang 61[3] có N = 2,4 (Kw).
* Bước 3: Tiện tinh mặt A.
- Chiều sâu cắt t:
Chiều sâu cắt là t = 0,4 (mm).
- Lượng chạy dao S:
Tra bảng 5.60 - trang 54 [3] với Ra =2,5 (mm), vật liệu gia công GX 15 - 32, t = 0,4 với s = 0,15 ¸ 0,25Þ S = 0,25 (mm/vg).
- Vận tốc cắt V:
Tra bảng 5.65 - trang [3] với t = 0,4 (mm); S = 0,25 (mm/vg) Þ Vb = 197 (m/ph).
- Tốc độ quay trục chính n:
nt = (Vt.1000)/(π.D)=104,70.1000/3,14.130=256,5 (vg/ph)
Đối chiếu máy ta chọn theo máy nm = 250 (vg/ph).
- Công suất cắt N:
Tra bảng 5.69 - trang 61[3] có N = 2,4 (Kw).
* Bước 5: Tiện thô mặt (7).
- Chiều sâu cắt t:
Chiều sâu cắt t = 1,5 (mm). Với lượng dư bề mặt là 3 (mm) ta chia làm 2 lần chạy dao là đạt.
- Lượng chạy dao S:
Tra bảng 5.60 - trang [3] với kích thước dao 25 x 40, vật liệu gia công GX 15 - 32, t = 1, 5 (mm) với S = 0,8 ¸ 1,2 Þ S = 1 (mm/vg).
- Vận tốc cắt V:
Tra bảng 5.65 - trang 57 [3] với t = 1,5 (mm); S = 1 (mm/vg). Þ Vb = 156 (m/ph).
- Công suất cắt N:
Tra bảng 5.69 - trang 61[3] có N = 1,7 (Kw).
4.3.5. Nguyên công 6: Kiểm tra.
a) Độ đồng tâm giữa f62 và f55 không quá 0,1mm.
- Sờ đồ gá đặt:
- Dụng cụ: đồng hồ so với độ chính xác 0,01mm.
- Chi tiết được gá trên bạc lắp trên trục gá.
b) Độ vuông góc giữa mặt đầu A và đường tâm lỗ f55.
- Sơ đồ gá đặt:
- Dụng cụ: đồng hồ so với độ chính xác 0,01mm.
- Chi tiết được gá trên bạc lắp trên trục gá
4.4. Tính thời gian gia công chi tiết.
- Thời gian gia công từng chiếc Ttc xác định theo công thức sau:
Ttc = Tcb + Tph + Tphv + Ttn
Trong đó:
Tcb: Thời gian cơ bản (phút).
Tph: Thời gian phụ (phút), Tph = 10%.Tcb.
Tphv: Thời gian phục vụ (phút), Tphv = 3%.Tcb.
Ttn: Thời gian cho nhu cầu tự nhiên, Ttn = 5%.Tcb.
- Thời gian gia công cơ bản (Tcb) là thời gian cần thiết để biến đổi trực tiếp hình dạng, kích thước và tính chất cơ lý của chi tiết.
4.4.1. Tiện thô lần lượt các mặt (3), (1), (2).
* Bước 1: Tiện thô mặt (3)
Thay số ta được: Tcb1=2.((136+3+2)/1.235)=0,6 (phút).
* Bước 2: Tiện thô mặt (1)
Thay số ta được: Tcb3=((1+2+2)/1.650)=0,007 (phút).
Vậy: Tcb = åTcbi = 0,6+ 0,063+0,007 = 0,067 (phút).
4.3.3. Nguyên công 3: Tiện thô thô, tinh mặt A, (8) và tiện thô mặt (7).
* Bước 1: Tiện thô mặt A.
Thay số ta được: Tcb1=2.((68+2,5+2)/0,9.185)=0,87 (phút).
* Bước 3: Tiện tinh mặt A.
Thay số ta được: Tcb3=(68+1,4+2)/0,25.250 =1,14 (phút).
* Bước 5: Tiện thô mặt (7).
Thay số ta được: Tcb5=2.((15+2,5+2)/1.200)=0,19 (phút).
Vậy: Tcb = åTcbi = 0,87 + 0,022 + 1,14 + 0,059 + 0,19 = 2,281 (phút).
CHƯƠNG 5: TÍNH LƯỢNG DƯ GIA CÔNG
Phôi được xác định phần lớn lượng dư gia công. Lượng dư gia công được xác định hợp lý về trị số sẽ góp phần đảm bảo hiệu quả kinh tế và quy trình công nghệ vì:
Lượng dư quá lớn sẽ tốn nguyên vật liệu, tiêu hao sức lao động để gia công, tốn nhiều năng lượng điện, dụng cụ cắt.v.v... dẫn đến giá thành tăng.
5.1. Phương pháp thống kê kinh nghiệm.
Theo phương pháp này lượng dư trung gian được xác định dựa trên cơ sở lượng dư tổng cộng của bề mặt lấy theo kinh nghiệm. Các số liệu kinh nghiệm này thường được tổng hợp theo bẳng số trong sổ tay Thiết kế quy trình công nghệ.
- Ưu điểm: cho phép xác định nhanh lượng dư.
- Nhược điểm: độ chính xác thấp do được lấy từ kinh nghiệm thống kê của nhà máy hoặc khu vực sản xuất trong khoảng thời gian nhất định, không đi sâu phân tích các điều kiện gia công cụ thể của các bước gia công. Vì thế trị số lượng dư thường lớn hơn nhiều so với lượng dư tính toán.
- Phạm vi sử dụng: chủ yếu trong sản xuất nhỏ.
5.2. Phương pháp tính toán phân tích.
5.2.1. Yêu cầu kỹ thuật.
- Vật liệu: vật liệu gia công Gang Xám 15 - 32 có độ HB = 190.
- Độ nhẵn bóng bề mặt sau khi gia công là : Rz = 2,5.
- Để đảm bảo yêu cầu kỹ thuật trên, ta cần thực hiện gia công qua 2 bước nguyên công sau :
+ Tiện thô.
+ Tiện tinh.
5.2.2. Tính toán lượng dư.
2Zbmin=2.(R(zi-1)+ T(1-)+ √(ρ(i1)^2+εi2 ) (Theo công thức 3.1[7])
Trong đó:
Rzi-1: là chiều cao nhấp nhô tế vi do bước công nghệ sát trước để lại .
Ti-1: là chiều sâu lớp khuyết tật do bước công nghệ sát trước để lại .
ri-1: là sai lệch vị trí không gian do bước công nghệ sát trước để lại.
e i: là sai số gá đặt chi tiết ở bước công nghệ đang thực hiện
Như vậy:
- Lượng dư nhỏ nhất khi tiện thô là:
2Zbmin=2.(700+ √(501,52+1102 )=2426 (μm) ≈2,426 (mm)
- Lượng dư nhỏ nhất khi tiện tinh là:
2Zbmin=2.(50+ √(30,12+1102 )=328,08 (μm)≈0,328 (mm)
* Xác định cột kích thước:
Khi tiện tinh D1 = 55,03 (mm)
Khi tiện thô D2 = 55,03 - 0,328 = 54,702 (mm)
Phôi Dph = 54,702 - 2,426 = 52,276 (mm)
Cột kích thước giới hạn xác định như sau : Lấy kích thước tính toán và làm tròn theo hàm số có nghĩa của dung sai ta được Dmax sau đó lấy Dmax trừ đi dung sai ta được Dmin
- Lượng dư giới hạn được xác định như sau :
Khi tiện tinh :
2Zmax = 54,96 - 54,402 = 0,558 (mm) = 558(mm)
2Zmin = 55,03 - 54,702 = 0,328 (mm) = 328 (mm)
Khi tiện thô :
2 Zmax = 54,402 - 51,276 = 3,126 (mm) = 3126(mm)
2 Zmin = 54,702 – 52,276 = 2,426(mm) = 2426 (mm)
- Lượng dư tổng cộng được tính là :
2 Z0min = 328 + 2426 = 2754 (mm)
2 Z0max = 558+ 3126= 3684 (mm)
Lượng dư danh nghĩa:
Z0dn= Z0min +Tph - Tct
Z0dn =2754+500-30=3044 (mm)
Kiểm tra độ chính xác của các kích thước tính toán đã thực hiện:
Tiện tinh:
Zmax - Zmin= 558 – 328 = 300-70 = 230(mm)
Tiện thô:
Zmax - Zmin= 3126 -2426 = 1000-300 = 700(mm)
Qua tinh toán trên ta có bảng tổng hợp lượng dư gia công cho bề mặt j55+0.03 như bang 5.1.
CHƯƠNG 6: TÍNH TOÁN CHẾ ĐỘ CẮT
Ở đây tính chế độ cắt cho nguyên công khoan và khoét 6 lỗ mặt (4), (5).
6.1. Sơ đồ gá đặt.
Sơ đồ gá đặt nguyên công khoan và khoét 6 lỗ mặt (4), (5) thể hiện như hình dưới
6.2. Chọn máy, dụng cụ và dụng cụ đo.
a) Chọn máy:
Chọn máy gia công là máy khoan cần 2H53. Máy có các thông số như bảng 4.4.
b) Chọn dao:
- Chọn mũi khoan ruột gà đuôi trụ, vật liệu P6M5 có: d = 6 mm, L = 101 mm, l = 91 mm (Tra bảng 4.41 - trang 326 [2]).
- Chọn mũi khoét liền khối, vật liệu P6M5 có: D = 11 mm; L = 160 mm, l = 80 mm; d = 13 (Tra bảng 4.47 - trang 332 [2]).
6.3. Tính chế độ cắt.
6.3.1. Khoan lỗ φ6,5
a) Chiều sâu cắt t:
Khi khoan chiều sâu cắt: t = 0,5.D
Với: D = 6 mm suy ra t = 3,25 (mm)
b) Lượng chay dao S:
Tra bảng 5.25 - trang 21 [3] ta có S = 0,09 ¸ 0,12 (mm/vg), chọn S = 0,12 (mm/vg).
d) Tốc độ quay trục chính n:
Tốc độ quay trục chính n tính theo công thức:
nt=(Vt.1000)/(π.D)=31,7.1000/3,14.6=1682,5 (vg/ph)
Đối chiếu máy ta chọn theo máy nm = 1500 (vg/ph).
e) Tính mô men xoắn Mx và lực chiều trục P0
Mô men xoắn Mx: Mx = 10.CM.Dq.Sy.kp
Lực cắt chiều trục P0: P0 = 10.Cp.Dq.Sy.kp
Tra bảng 5.32 - trang 25 [3] có: CM = 0,021, q = 2, y = 0,8
Tra bảng 5.32 - trang 25 [3] có: Cp = 42,7 , q = 1, y = 0,8
kp = kMP = 1 Tra bảng 5.9 - trang 9 [3]
Thay số lần lượt được:
Mx = 10.0,021.62.0,20,8.1 = 2,086 (Nm)
P0 = 10.42,7. 61. 0,20,8.1 = 707 (N)
f) Tính kiểm tra công suất cắt Ne:
Ne = 0,32 (Kw) < Nm.h = 3.0,8 = 2,4 (Kw)
Vậy máy 2H53 đủ công suất để khoan lỗ φ6
6.3.2. Khoét lỗ j11.
a) Chiều sâu cắt t:
Khi khoét chiều sâu cắt: t=(D-d)/2= (11-6)/2=2,25 (mm)
b) Lượng chay dao S:
Tra bảng 5.107 - trang 98 [3] ta có S = 0,7 mm/vg.
d) Tốc độ quay trục chính n:
Tốc độ quay trục chính n tính theo công thức:
nt=(Vt.1000)/(π.D)=14,01.1000/3,14.11=405,61 (vg/ph)
Đối chiếu máy ta chọn theo máy nm = 350 (vg/ph).
e) Tính mô men xoắn Mx và lực chiều trục P0
Mô men xoắn Mx: Mx = 10.CM.Dq.tx.Sy.kp
Lực cắt chiều trục P0: P0 = 10.Cp.Dq.tx.Sy.kp
Thay số lần lượt được:
Mx = 10.0,085.11.2,250,75.0,70,8.1 = 1,29 (Nm)
P0 = 10.23,5. 11. 2,251,2. 0,70,4.1 = 5930,87 (N)
f) Tính kiểm tra công suất cắt Ne:
Ne = 0,046 (Kw) < Nm.h = 3.0,046 = 0,138 (Kw)
Vậy máy 2H53 đủ công suất để khoét lỗ j11
6.3.3. Thời gian gian công.
Vậy: Tcb = åTcbi = 0,7 + 0,27 = 0,97 (phút).
CHƯƠNG 7: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ ĐỒ GÁ
Ở đây tính toán thiết kế đồ gá cho nguyên công khoan và khoét 6 lỗ mặt (4), (5).
7.1. Sơ đồ gá đặt.
Sơ đồ gá đặt nguyên công khoan và khoét 6 lỗ mặt (4), (5) thể hiện như hình dưới.
7.2. Nguyên lý hoạt động cảu đồ gá.
- Phương pháp định vị: Trình bày như trên.
- Thao tác: Đưa chi tiết vào đồ gá, lắp chi tiết lên phiến tỳ và cho lỗ j55 vào chốt trụ ngắn cố định. Sau đó xoay hai mỏ kẹp liên động vào vị trí cần kẹp chặt và dùng cơ lê số 10 để siết đai ốc. Khi siết đai ốc lớn theo chiều siết chặt, lực kẹp tác dụng đồng đều lên chi tiết thông qua đòn kẹp liên động. Cuối cùng tiến hành lật phiến dẫn xuống và cố định phiến dẫn bằng đai ốc (31).
Và ngược lại tháo đai ốc (31) và lật phiến dẫn lên. Khi tháo đai ốc lớn, đồ kẹp mở ra, nhắc chi tiết ra khỏi đồ gá.
7.3. Lực kẹp cần thiết.
- Ở đây ta chỉ cần tính cho bước khoan, còn bước khoét tương tự hoặc có thể bỏ qua. Do bước khoan có chế độ công nghệ yêu cầu cao hơn.
Ta có phương trình như sau:
P.a.K = Wct.b
=> W¬ct = (P.a.K)/b = 707.62.3,65/21 = 761,87 (kG)
Trong đó :
+ P : là lực chiều trục
+ K : là hệ số an toàn có tính đến khả năng làm tăng lực cắt trong quá trình gia công (công thức trang 144, tài liệu [12])
K = K1.K2,K3,K4,K5,K6
+ a = 62 mm : khoảng cách từ tâm lỗ cần gia công đến điểm bị xê dịch
+ b = 21 mm : khoảng cách từ tâm lực kẹp đến điểm bị xê dịch
- Sơ đồ lực kẹp:
Sơ đồ lực kẹp thể hiện như hình dưới.
Từ sơ đồ trên ta có lực kẹp W của bu long để tạo ra Wct lên chi tiết được viết dưới dạng:
W=(Wct.L)/L1 =761,87.46/25=1401,84 (kG)
7.5. Tính sai số cho phép của đồ gá.
Ta có:
- Sai số chuẩn: εc = 0. Vì chuẩn định vị trùng với gốc kích thước
- Sai số kẹp chặt: εkc=0 . Vì kẹp chặt không làm ảnh hưởng đến sai số (phương của lực kẹp vuông góc phương kích thước cần thực hiện)
- Sai số điều chỉnh máy: εdc= 10 = 0,01 (mm).
- Sai số gá đặt: εgd = 1/3.
=> εgd=1/3.0,2=0,066 (mm)
Vậy sai số chế tạo: εct=0,065 (mm)
7.6. Yêu cầu kỹ thuật đồ gá.
- Độ không phẳng của mặt đáy thân gá là 0,065 (mm).
- Độ không song song của phiến tỳ so với mặt đáy thân gá ≤ 0,065 (mm).
- Độ không vuông góc của tâm chốt trụ ngắn so với mặt đáy thân gá ≤ 0,065 (mm).
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 dận của thầy: ThS ……………, sự giúp đỡ của đồng nghiệp, em đã thực hiện xong Đồ án môn học công nghệ chế tạo máy qua việc “THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG MẶT BÍCH 02”.
“THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG MẶT BÍCH 02” đã được thiết lập gồm sáu nguyên công cùng với trình tự các bước công nghệ ở từng nguyên công.
Qui trình công nghệ được thiết lập đơn giản, dễ dàng sử dụng, thời gian gia công nhỏ, bậc thợ không cao, đảm bảo được chỉ tiêu về kinh tế.
Toàn bộ công việc thiết kế đồ án được thực hiện trong thời gian khá ngắn, lại thiếu kinh nghiệm, tài liệu tra cứu. Do đó, đồ án này hẳn còn nhiều sai sót. Rất mong thầy, cô cho em ý kiến bổ sung để nâng cao kiến thức và để quy trình công nghệ được hoàn thiện hơn, góp phần nâng cao chất lượng sản phẩm, tăng năng suất, hạ giá thành sản phẩm gia công và đáp ứng nhu cầu sử dụng tốt hơn.
Trong quá trình thực hiện, đồ án này của em được hoàn thành với sự hướng dẫn của thầy. Em xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ của thầy để em hoàn thành đồ án này được đúng thời hạn.
Em xin chân thành cảm ơn !
Tp. Hải phòng. ngày … tháng … năm 20…
Sinh viên thực hiện
(Ký)
……………..
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. GS.TS. Trần Văn Địch - Công Nghệ Chế Tạo Máy, Nxb Khoa Học và Kỹ Thuật Hà Nội 2006.
2. GS.TS. Nguyễn Đắc Lộc - Sổ Tay Công Nghệ Chế Tạo Máy, Tập 1. Nxb Khoa Học và Kỹ Thuật Hà Nội 2006.
3. GS.TS. Nguyễn Đắc Lộc - Sổ Tay Công Nghệ Chế Tạo Máy, Tập 2. Nxb Khoa Học và Kỹ Thuật Hà Nội 2006.
4. GS.TS. Nguyễn Đắc Lộc - Sổ Tay Công Nghệ Chế Tạo Máy, Tập 3. Nxb Khoa Học và Kỹ Thuật Hà Nội 2006.
5. GS.TS. Nguyễn Đắc Lộc - Sổ Tay Gia Công Cơ. Nxb Khoa Học và Kỹ Thuật Hà Nội 2002.
6. GS.TS. Trần Văn Địch - Sổ Tay Dụng Cụ Cắt và Dụng Cụ Phụ. Nxb Khoa Học và Kỹ Thuật Hà Nội 2002.
7. GS.TS. Nguyễn Đắc Lộc - Hướng dẫn thiết kế đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy. Nxb Khoa Học và Kỹ Thuật Hà Nội 2006.
8. GS.TS. Trần Văn Địch - Đồ Gá. Nxb Khoa Học và Kỹ Thuật Hà Nội 2006.
9. GS.TS. Trần Văn Địch - ATLAT Đồ Gá. Nxb Khoa Học và Kỹ Thuật Hà Nội 2006.
10. Trịnh Chất, Lê Văn Uyển - Tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí,
Tập 1,2. Nxb Giáo dục. Hà Nội 2005.
11. Ninh Đức Tốn - Dung sai và lắp ghép. Nxb Giáo dục. Hà nội, 2004
[12]. Hồ Viết Bình - Phan Minh Thanh - Hướng dẫn thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy. Nxb ĐHQG - HCM 2014
"TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ ĐỒ ÁN"