MỤC LỤC
Mục lục...
Lời nói đầu...
Chương 1: Nghiên cứu chi tiết gia công....
Chương 2: Xác định dạng sản xuất...
Chương 3: Chọn phôi và phương pháp tạo phôi...
Chương 4: Lập tiến trình gia công...
Chương 5: Trình tự gia công các nguyên công...
Chương 6: Tính toán lượng dư gia công...
Chương 7: Xác định chế độ cắt...
Chương 8: Tính toán và thiết kế đồ gá...
Kết luận...
Tài liệu tham khảo...
LỜI NÓI ĐẦU
Đồ án môn học Công Nghệ Chế Tạo Máy là môn học thuộc chuyên nghành của sinh viên ngành cơ khí chế tạo máy. Là môn học tổng hợp những kiến thức sau cùng của nhiều môn học như: Công nghệ chế tạo máy, Gia công kim loại, Công nghệ kim loại, Kim loại học và nhiệt luyện,… Qua đồ án này giúp cho sinh viên làm quen với những quy trình công nghệ hiện đại, cũng như bán sát thực tế sản xuất trước khi làm luận án tốt nghiệp.
Việc thiết lập quy trình công nghệ gia công chi tiết nhằm ứng dụng được những công nghệ gia công mới, loại bỏ những công nghệ lạc hậu không đảm bảo yêu cầu kỹ thuật, chất lượng kém. Ngoài ra việc thiết lập quy trình công nghệ gia công giúp người chế tạo giảm được thời gian gia công và tăng năng suất làm việc để đáp ứng sản phẩm theo yêu cầu sử dụng.
Một sản phẩm có thể có nhiều phương án công nghệ khác nhau. Việc thiết lập quy trình công nghệ gia công còn là sự so sánh có chọn lựa để tìm ra một phương án công nghệ hợp lý nhằm đảm bảo những yêu cầu kỹ thuật, giá thành, thời gian gia công cho sản phẩm nhằm đáp ứng nhu cầu xã hội.
Với ý nghĩa quan trọng của đồ án mỗi sinh viên chuyên ngành Cơ Khí Chế Tạo Máy đều phải nghiên cứu thiết lập quy trình công nghệ gia công một chi tiết cụ thể, và nhiệm vụ mà em nhận được là:”Thiết kế quy trình công nghệ gia công phiến đỡ“
Do thời gian có hạn và chưa có kinh nghiệm thực tế nên không tránh khỏi thiếu sót. Kính mong thầy cô góp ý, bổ sung để em có thể hoàn thiện kiến thức hơn.
Em xin chân thành cảm ơn sự hướng dẫn tận tình của cô:…………… và sự chỉ bảo của các thầy cô trong khoa Cơ Khí Chế Tạo Máy đã giúp em hoàn thành đồ án này.
TPHCM, ngày … tháng ... nă 20…..
Sinh viên thực hiện
……..………
Chương 1: NGHIÊN CỨU CHI TIẾT GIA CÔNG
1. Chức năng và điều kiện làm việc của chi tiết
Phiến đỡ là chi tiết dạng hộp, làm nhiệm vụ của chi tiết cơ sở để lắp các đơn vị lắp (nhóm, cụm, bộ phận) của những chi tiết khác lên nó tạo thành một bộ phận máy nhằm thực hiện nhiệm vụ đỡ các chi tiết đó.
Phiến đỡ làm việc chủ yếu ở các lỗ và mặt đầu của lỗ :
- Các lỗ 20 lắp với các trục yêu cầu cấp chính xác 7, độ bóng cấp 8, tức là Ra=0,63 .
- Lỗ 16 dùng để tarô ren nên chỉ cần khoan đạt độ chính xác 11, độ bóng cấp 4.
- Các mặt đầu của lỗ dùng để đỡ các chi tiết khác nên yêu cầu cấp chính xác 8, độ bóng cấp 6, tức Ra=2,5.
2. Phân tích tính công nghệ của chi tiết gia công
Chi tiết được chế tạo từ gang xám 18-36 bằng phương pháp đúc, hình dáng bên ngoài của chi tiết đơn giản, hơn nữa các lỗ đều đúc đặc nên việc tạo phôi dễ dàng.
Các mặt phẳng tuy song song nhưng có chiều dày khác nhau, không thể gia công cùng lúc, do đó chi tiết có tính công nghệ không cao, nhưng hình dáng và kích thước của các mặt này được xác định bởi nguyên lý cấu trúc hoặc chức năng làm việc nên không thể thay đổi.
Chương 2: XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT
Mục đích của chương này là xác định hình thức tổ chức sản xuất (đơn chiếc, hàng loạt nhỏ, hàng loạt vừa, hàng loạt lớn, hàng khối) để từ đó cải thiện tính công nghệ của chi tiết, chọn phương pháp chế tạo phôi thích hợp, chọn thiết bị hợp lý để gia công chi tiết.
- Thể tích gần đúng của chi tiết là : Vct » 0,105 (dm3).
- Khối lượng riêng của gang xám là : g = 7,28 (kg/ dm3)
Do đó khối lượng gần đúng của chi tiết là: Mct = Vct.g = 0,105.7,28 = 0,765 (kG).
Tư M, N tra bảng 2, [5] ta có dạng sản xuất hàng khối
Chương 3: CHỌN PHÔI VÀ PHƯƠNG PHÁP TẠO PHÔI
1. Chọn dạng phôi
Có rất nhiều phương pháp để tạo nên phôi. Do đó cần phải phân tích (phân tích ưu điểm, khuyết điểm) giữa các kiểu tạo phôi với nhau nhằm tìm ra phương pháp tạo phôi thích hợp cho quá trình gia công cơ sau này, nên ta có một số phương pháp tạo phôi sau.
2. Phôi đúc
Phôi đúc có cơ tính không cao bằng phôi rèn dập, nhưng việc chế tạo khuôn đúc cho những chi tiết khá phức tạp vẫn dễ dàng, thiết bị lại khá đơn giản. Đồng thời chi tiết rất phù hợp với những chi tiết có vật liệu là gang vì có những đặc điểm như sau:
+ Lượng dư phân bố đều.
+ Tiết kiệm được vật liệu.
+ Giá thành rẻ, được dùng phổ biến.
Kết luận: Từ các phương pháp tạo phôi , ta nhận thấy phôi đúc là phù hợp với chi tiết đã cho nhất vì có nhiều ưu điểm hơn so với các phương pháp khác đặc biệt khi vật liệu chi tiết là gang xám.
Vậy ta chọn phương pháp để tạo ra chi tiết là dạng phôi đúc.
3. Phương pháp chế tạo phôi
Trong đúc phôi có những phương pháp như sau:
a. Đúc trong khuôn cát mẫu gỗ:
Chất lượng bề mặt vật đúc không cao, giá thành thấp, trang thiết bị đơn giản, thích hợp cho dạng sản xuất đơn chiếc và loạt nhỏ.
c. Đúc trong khuôn kim loại:
Độ chính xác cao nhưng giá thành thiết bị dầu tư lớn, phôi có hình dáng gần giống với chi tiết. Giá thành sản phẩm cao. Loại này phù hợp với dạng sản xuất hàng loạt lớn và hàng khối.
f. Đúc trong vỏ mỏng:
- Loại này tạo phôi chính xác cho chi tiết phức tạp được dùng trong sản xuất hàng loạt lớn và hàng khối.
Kết luận: Với những yêu cầu của chi tiết đã cho, tính kinh tế cũng như dạng sản xuất đã chọn ta sẽ chọn phương pháp chế tạo phôi là: “Đúc trong khuôn kim loại”. vì:
- Khuôn kim loại có thể sử dụng được nhiều lần (vài chục đến hàng vạn lần).
- Vật đúc có độ chính xác cao: cấp II,III, dung sai kích thước IT13-IT17
Chương 4: LẬP TIẾN TRÌNH GIA CÔNG
1. Mục đích
Xác định trình tự gia công hợp lý nhằm đảm bảo độ chính xác về kích thước, vị trí tương quan, hình dạng hình học, độ nhám, độ bóng của bề mặt theo yêu cầu của chi tiết cần chế tạo.
2. Nội dung
- Chọn phương pháp gia công các bề mặt phôi.
- Chọn chuẩn công nghệ và sơ đồ gá đặt.
- Chọn trình tự gia công các bề mặt chi tiết.
Khi phân tích chi tiết chế tạo ta chọn bề mặt 2,5 và hai lỗ Ư20 làm chuẩn tinh thống nhất, muốn có được chuẩn tinh thống nhất đó ta dùng hai bề mặt trụ ngoài của chi tiết làm chuẩn thô để gia công chuẩn tinh thống nhất đó.
Như vậy : Từ 2 phương án đã trình bày trên, thì phương án 2 là hợp lý nhất.Phương án 2 đảm bảo được trình tự gia công hợp lý, đảm bảo độ song song, vuông góc, kích thước của chi tiết và hiệu quả kinh tế trong sản xuất hàng khối.
Chương 5: TRÌNH TỰ GIA CÔNG CÁC NGUYÊN CÔNG
1. Nguyên công 1: Chuẩn bị phôi
Mài sơ bộ các ba via còn dính trên bề mặt chi tiết sau khi lấy ra khỏi khuôn.
2. Nguyên công 2: Phay mặt phẳng 2
- Chọn máy : máy phay 6P10
- Chọn dao thép gió B18 :Dao phay trụ D=50mm, L=80mm, d=22mm, Z=12
a. Bước 1: Phay thô:
- Chiều sâu cắt t=1,7mm
- Lượng chạy dao răng Sz=0,12 (mm/răng)
- Lượng chạy dao vòng So=0,12x12=1,44(mm/vòng)
- Theo kết quả tra chế độ cắt (bảng 5-136 tr123,[2]) ta có: Vlt=42 (m/phút)
b. Bước 2: Phay tinh:
- Chiều sâu cắt t=0,5mm
- Lượng chạy dao vòng So=1(mm/vòng)
- Theo kết quả tra chế độ cắt (bảng 5-136 tr123,[2]) ta có: Vlt=60 (m/phút)
3. Nguyên công 3: Phay mặt phẳng 5
- Chọn máy : máy phay 6P10
a. Bước 1: Phay thô:
- Chiều sâu cắt t=1,7mm
- Lượng chạy dao răng Sz=0,12 (mm/răng)
- Lượng chạy dao vòng So=0,12x12=1,44(mm/vòng)
- Theo kết quả tra chế độ cắt (bảng 5-136 tr123,[2]) ta có: Vlt=42 (m/phút)
b. Bước 2: Phay tinh:
- Chiều sâu cắt t=0,5mm
- Lượng chạy dao vòng So=1(mm/vòng)
- Theo kết quả tra chế độ cắt (bảng 5-136 tr123,[2]) ta có: Vlt=60 (m/phút)
6. Nguyên công 6: Phay mặt phẳng 3
- Chọn máy : máy phay 6P11
a. Bước 1: Phay thô:
- Chiều sâu cắt t=1,7mm
- Lượng chạy dao răng Sz=0,05 (mm/răng)
- Lượng chạy dao vòng So=0,08x12=0,96(mm/vòng)
- Theo kết quả tra chế độ cắt (bảng 5-120 tr109,[2]) ta có: Vlt=54 (m/phút) Vậy
b. Bước 2: Phay tinh:
- Chiều sâu cắt t=0,5mm
- Lượng chạy dao răng Sz=0,06 (mm/răng)
- Lượng chạy dao vòng So=0,8(mm/vòng)
- Theo kết quả tra chế độ cắt (bảng 5-136 tr123,[2]) ta có: Vlt=48 (m/phút)
Theo thông số của máy ta chọn: n=250(vòng/phút)
Sm= 0,8x250=200(mm/ph). Chọn Sm trên máy 200(mm/ph)
7. Nguyên công 7: Phay mặt phẳng 4
- Chọn máy : máy phay 6P11
a. Bước 1: Phay thô:
- Chiều sâu cắt t=1,7mm
- Lượng chạy dao răng Sz=0,05 (mm/răng)
- Lượng chạy dao vòng So=0,08x12=0,96(mm/vòng)
- Theo kết quả tra chế độ cắt (bảng 5-120 tr109, [2]) ta có: Vlt=54 (m/phút) Vậy
Theo thông số của máy ta chọn: n=315(vòng/phút)
Sm= 0,96x315=302,4(mm/ph). Chọn Sm trên máy 250(mm/ph)
b. Bước 2: Phay tinh:
- Chiều sâu cắt t=0,5mm
- Lượng chạy dao răng Sz=0,06 (mm/răng)
- Lượng chạy dao vòng So=0,8(mm/vòng)
- Theo kết quả tra chế độ cắt (bảng 5-136 tr123, [2]) ta có: Vlt=48 (m/phút)
9. Nguyên công 9: Khoan, khoét lỗ 20, tarô lỗ M16
- Chọn máy : máy khoan đứng 2A125
a. Khoan 15:
- Bước tiến S=0.36(mm/vòng) (bảng 5-90 tr86 [2])
- Vận tốc khoét V=43 (m/phút)
- Chiều sâu cắt t=7,5(mm)
- Tuổi bền của dao T=60
b. Khoét 20:
- Lượng chạy dao vòng S=0,28(mm/vòng) bảng 5-106 (tr96 [2])
- Vận tốc khoét V=35(m/phút)
- Chiều sâu khoét t=0,15(mm)
- Tuổi bền của dao T=30
Từ máy ta chọn : n=272 (vòng/phút)
c. Tarô ren M16 :
Tarô bằng thép gió có dung dịch tưới nguội.
- Chọn bước ren P=0,75
- Vlt=9(m/phút) (bảng 5-188 tr171,[2])
Vì là gang xám nên nhân với hệ số điều chỉnh: V=9x1,1=9,9(m/phút)
- Chiều sâu cắt là t=0,5mm.
Chương 6: TÍNH TOÁN LƯỢNG DƯ GIA CÔNG
1. Sơ đồ gá đặt
Sơ đồ gá đặt được thể hiện như hình vẽ.
2. Tính lượng dư bằng phương pháp phân tích
Quy trình công nghệ gồm 2 bước (phay thô và phay tinh). Theo bảng 10 [5] ta có giá trị : T + Rz =350 + 250 = 600 μm
Vì chi tiết làm bằng gang nên sau bước thứ nhất có thể loại trừ T, còn lại Rz có giá trị là 50 và 20 (bảng 12,[5])
- Sai lệch không gian tổng cộng được xác định :
đphôi = đc = 0,25 (bảng 16,[5])
- Sai lệch không gian còn lại sau khi phay thô :
đ1 = k.đphôi = 0,06.250 = 15 μm
* Lượng dư nhỏ nhất khi phay thô :
Zmin = 600+250+80 = 930 μm
* Lượng dư nhỏ nhất khi phay tinh :
Zmin = 50+15+6 = 71 μm
Sau khi phay tinh:
Zmin= 22,1 - 22 = 0,1 = 100 μm
Zmax= 22,24 – 22,01 = 0,23 = 230 μm
Sau khi phay thô:
Zmin= 23,5-22,1 = 1,4 = 1400 μm
Zmax= 24,1-22,24 = 1,86 = 1860 μm
Lượng dư tổng cộng:
Zomin= 100+1400 = 1500 μm
Zomax= 230+1860 = 2090 μm
Kiểm tra kết quả tính toán:
Sau khi phay tinh : Zmax - Zmin = 230-100= 130 μm
Sau khi phay thô : Zmax - Zmin = 1860-1400= 460 μm
Hoặc: Zomax - Zomin = 2090-1500 = 590 μm
=> Kết quả tính toán trên hoàn toàn đúng.
Chương 7: TÍNH TOÁN CHẾ ĐỘ CẮT
1. Sơ đồ gá đặt
Sơ đồ gá đặt được thể hiện như hình vẽ.
2. Tính chế độ cắt
a. Khoan 15:
- Chiều sâu cắt : t = D/2 = 15/2 = 7,5mm
- Bước tiến S: Tra bảng 8-3 (tr 88, [9]) có S2 = 0,35 vì sau khi khoan còn khoét nên nhân với hệ số k = 0,75
S2 = 0,35x0,75 = 0,2625. Chọn Smin = 0,26 mm, lấy theo máy S= 0,22mm/vg
- Công suất N: So sánh với công suất máy đã chọn: [N]=5,5 Kw, thì công suất cắt Ne này đảm bảo an toàn
b. Khoét 19,8:
- Chiều sâu cắt : t = (19,8-15)/2 = 2,4mm
- Bước tiến : S=Cs.D0,6
Với Cs: hệ số phụ thuộc vào tính chấ vật liệu và yếu tố công nghệ khi tính lượng chạy dao
Bảng 1-3 [9,tr83]: Cs=0,15
=>S=0,15 x 19,80,6=0,89mm/vg Theo lý lịch máy, chọn S= 0,81 mm/vg
- Công suất cắt N: So sánh với công suất máy đã chọn [N]=5,5 Kw, thì công suất cắt Ne này đảm bảo an toàn.
c. Doa 20:
- Lượng chạy dao định mức cho một răng của dao phay tra bảng 5-125 [9]
Sz=0,1 (mm/răng)
- Xác định tuổi bền định mức của dụng cụ theo: T=Kdc*Tdm
Theo bang 4-12 (tr117, [4]): Kdc =1 ; Tdm =120 ; T=1x120=120
- Công suất cắt N: So sánh với công suất máy đã chọn: [N]=5,5 Kw, thì công suất cắt N này đảm bảo an toàn.
Chương 8: TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ ĐỒ GÁ
1. Nhiệm vụ đồ gá
- Độ định vị phải chính xác
- Kẹp chặt phải đúng vị trí gá đặt và không làm biến dạng chi tiết cần gia công, dễ dàng thực hiện thao tác và nhanh chóng để có thể tăng năng suất
- Gá đặt và tháo lắp chi tiết dễ dàng nhanh chóng
2. Nội dung thiết kế
- Nhằm đơn giản quá trình kẹp chặt và gá đặt, giảm sức lao động, giảm khoảng thời gian phụ và tăng năng suất.
- Yêu cầu: Phải đảm bảo yêu cầu của sản phẩm.
+ Đảm bảo khoảng cách tâm giữa hai lỗ .
+ Độ không song song giữa hai lỗ.
+ Độ không vuông góc với mặt đầu
3.Tính lực kẹp
Ở trên khi ta tính chế độ cắt ta đã tính lực cắt và mô men cắt nên ta có: Mx=13,8 Nm ; P0 =146,6 N
- Điều kiện chống trượt :
Fms1 + Fms2 = W1.f1 + W1.f2 = KP0
K= 4,04 và chọn hệ số ma sát f=0,3
=> W1= 987 N
Vậy: Wct = W1+ W2 = 987+4,5 = 991,5 N
4.Tính chọn bu lông
Chọn bulông M14, bước ren 2. Theo bảng 3-1 (tr79,[8]):
- Chiều dài l=160mm
- Lực vặn Q=5(kG)
- Lục kẹp W=460 (kG)
Chọn kiểu lắp nghép có độ hở dùng cho ren kẹp chặt và ren truyền động ,chọn cấp chính xác 8 sai lệch cơ bản H6/G6.
5. Sai số gá đặt
- Sai số chế tạo đồ gá là một trong những phần tử tham gia vào dung sai của kích thước gia công nên chúng phải được khống chế trong giới hạn cho phép.
- Khi phay thì độ chính xác kích thước và độ chính xác vị trí giửa bề mặt gia công và bề mặt chuân phu thuộc vào vị trí tương quan giữa các chi tiết định vị của đồ gá.
- Độ không song song giửa mặt đinh vị và mặt đáy của đồ gá sẻ gay sai số cùng dạng giửa bề mặt gia công và mặt chuẩn .
Vậy sai số chế tạo của đồ gá là: εct = 0,029 mm
- Kiểm nghiệm: εct << εsp. Vậy đồ gá thiết kế đạt yêu cầu.
KẾT LUẬN
Như vậy , qui trình công nghệ gia công chi tiết phiến đỡ cơ bản đã được hoàn thành, gồm tất cả 10 nguyên công. Trình tự các bước công nghệ và chế độ cắt đã được trình bày cụ thể trong tập thuyết minh. Trình tự gia công có thể không phải là tối ưu nhất nhưng với sự hợp lý và thời gian nhất định hy vọng sẽ tạo năng suất cao, có hiệu quả kinh tế.
Qua môn học đồ án công nghệ chế tạo máy này, chúng em đã học tập được rất nhiều điều bổ ích, củng cố lại toàn bộ kiến thức trong các môn thuộc bộ môn Công Nghệ Chế Tạo Máy và hơn hết là chúng em đã học tập được một cách làm việc có hiệu quả và kiểu tư duy sáng tạo đối với vấn đề cần phải giải quyết .
Tuy nhiên trong quá trình thiết kế không tránh khỏi những sai sót. Rất mong được sự góp ý chân tình của quí thầy, cô trong bộ môn Chế Tạo Máy. Một lần nữa em xin chân thành cảm ơn sự hướng dẫn tận tình của cô: …………….. đã giúp em hòan thành đồ án này.
Em xin chân thành cảm ơn!
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1]. Sổ Tay Công Nghệ Chế Tạo Máy tập 1 (Nguyễn Đắc Lộc, Ninh Đức Tốn, Lê Văn Tiến, Trần Xuân Việt)
[2]. Sổ Tay Công Nghệ Chế Tạo Máy tập 2 (Nguyễn Đắc Lộc, Ninh Đức Tốn, Lê Văn Tiến, Trần Xuân Việt)
[3]. Sổ Tay Công Nghệ Chế Tạo Máy tập 3 (Nguyễn Đắc Lộc, Ninh Đức Tốn, Lê Văn Tiến, Trần Xuân Việt)
[4]. Hướng dẫn thiết kế đồ án môn học Công Nghệ Chế Tạo Máy (Gs.Ts Nguyễn Đắc Lộc, Lưu Văn Nhang)
[5]. Thiết kế đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy (Trần Văn Địch) - Nhà Xuất Bản Khoa Học Kỹ Thuật Hà Nội 2000)
"TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ ĐỒ ÁN"