MỤC LỤC
Mục lục
Lời nói đầu
Chương I : Phân tích chi tiết
ChươngII : Xác định dạng sản xuất
Chương III : Chọn phôi vào phương pháp chế tạo phôi
Chương IV : Tiến trình gia công các bề mặt
Chương V : Thiết kế nguyên công
Chương VI : Thiết kế đồ gá công nghệ
Kết luận
Tài liệu tham khảo
LỜI NÓI ĐẦU
Đất nước ta đang trong thời kỳ công nghiệp hóa hiện đại hóa đất nước. Để làm được điều đó thì đòi hỏi các ngành kinh tế phải phát triển toàn diện. Ngành công nghiệp chế tạo máy đang từng bước đi lên và sẽ đạt tới đỉnh cao, đó là nhờ người cán bộ kỹ thuật sáng tạo các quy trình công nghệ tối ưu.
Ngành công nghệ chế tạo cơ khí là một ngành thuộc khoa học kỹ thuật, ngành đặt ra những yêu cầu kỹ thuật chỉ tiêu công nghệ cần thiết nhằm nâng cao tính công nghệ trong quá trình thiết kế cơ khí. Noa đòi hỏi người cán bộ kỹ thuật xác định quá trình công nghệ tối ưu cho một chi tiết cụ thể nhằm đặt năng suất cao, chất lượng tốt mà giá thành hạ.
Vì vậy qua quá trình thời gian học tập và nghiên cứu tại “Trường cao đẳng công nghiệp quốc phòng “ đến khi kết thúc khóa học tại trường. Mỗi học viên được giao nhiệm vụ cụ thể là thiết kế quá trình công nghệ gia công chi tiết điển hình để đánh giá kết quả vào năng lực học tập của từng học viên. Riêng tôi được giao nhiệm vụ thiết kế quá trình công nghệ gia công chi tiết “Cần xoay“ dưới sự nhiệt tình của thầy cô giáo cùng với sự giúp đỡ của bạn bè và sự nổ lực của bản thân, nay tôi đã hoàn thành nhiệm vụ được giao.
Được sự giúp đỡ nhiệt tình của giáo viên hướng dẫn thầy: Th.S …….. cùng các thầy cô trong khoa xưởng đến nay em đã hoàn thành được nhiệm vụ của mình, tuy đã nhiều lần làm và bảo vệ đồ án tuy nhiên không thể tránh khỏi những sai xót, em kính mong được sự chỉ đạo tận tình của thầy cô để em có thể hoàn thành tốt đồ án tốt nghiệp của minh.
Em xin chân thành cảm ơn .
Phú Thọ, ngày … tháng … năm 20…
Học viên thực hiện
……………..
CHƯƠNG I : PHÂN TÍCH CHI TIẾT
1.1. Tên chi tiết : Cần xoay.
1.2. Công dụng vàđiều kiện làm việc của chi tiết gia công:
Cần xoay là chi tiết tính công nghệ quan trọng vì nó ảnh hưởng trực tiếp đến năng suất cũng như độ chính xác gia công. Vì vậy khi thiết kế cần chú ý đến kết cấu.
- Độ cứng vũng của càng.
- Chiều dài của các lỗ cơ bản bằng nhau và các mặt đầu của chúng cùng nằm trên hai mặt phẳng song song với nhau là tốt nhất.
Bề mặt lỗ là bề mặt lắp ráp sau khi gia công xong nên chọn bề mặt lỗ làm chuẩn tinh chinh.
Vật liệu để chọn gia công chi tiết là thép 45X.
1.3 Phân tích yêu cầu kỹ thuật :
Ta cần quan tâm đến các yêu cầu kỹ thuật sau :
- Về độ nhẵn của bề mặt gia công :
+ Mặt trụ trong của lỗ có đường kính 3mm có độ nhám bề mặt Ra= 0,63.
+ Mặt trụ trong của lỗ có đường kính 6mm có độ nhám bề mặt Ra= 0,63.
Qua phân tích kết cấu của chi tiết nhận thấy bề mặt trên của lỗ Ø10 là bề mặt làm việc của càng nên cần được gia công trên bề mặt của lỗ Ø10 vì vậy sau khi phân tích tôi có một số điều chỉnh sử kết cấu của chi tiết.
CHƯƠNG 2 : XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT
2.1 Mục đích : Xác định hình thức tổ chức sản xuất (đơn chiếc, hàng loạt, hàng khối) để từ đó thể hiện tính công nghệ trong chi tiết, chọn phương pháp chế tạo phôi, chọn thiết bị hợp lý cho việc gia công chi tiết.
Các yếu tố phụ thuộc : + Sản lượng chế tạo.
+ Khối lượng chi tiết.
2.2 Dạng sản xuất
Ứng dụng phần mềm NX10 để tính khối lượng và thể tích của chi tiết:
- Đầu tiên gán vật liệu cho chi tiết.
Bước 1: Nhấn chuột trái vào ‘Menu’,sau đó chỉ chuột vào ’Tools’,tiếp đó là chỉ chuột vào ‘Materials’ rồi nhấn chuột trái vào ‘Assign Material’.
Bước 2: Chọn vật thể để tính thể tích và khối lượng.
- Tính thể tích và khối lượng của chi tiết.
Trên thanh công cụ,ta nhấn chuột trái vào mục ‘Analysis’,chọn ‘More’,rồi chọn ‘Measure Bodies’ rồi nhấn chuột trái vào chi tiết.
Như vậy,ta có thể thấy:
- Khối lượng của chi tiết là:0.075110 kg (hiện thị trong ô Mass)
- Thể tích của chi tiết là: 9568.1373 mm3 (hiện thị trong ô Volume)
2.3 Sản lượng chi tiết hàng năm
Sau khi tính toán ta được: Q = 0,1331737095.7,852 = 1,04567 (kg)
CHƯƠNG 3: CHỌN PHÔI VÀ PHƯƠNG PHÁP CHẾ PHÔI
3.1 Dạng phôi :
Trong gia công cơ khí các dạng chế tạo phôi là : phôi đúc, rèn, phôi cán.
Xác định loại và phương pháp chế tạo phôiphải nhằm mục đích bảođảmhiệu quả kinh tế kỹ thuậtchung của quy trình chế tạo chi tiết, đồng thời tổngphí tổn chế tạo chi tiếtkể từ công đoạn chế tạo phôicho tới công đoạn gia công chi tiết thấp nhất.
* Chọn phôi:
Dựa vào các đặc điểm của phương pháp tạo phôi ở trên, ta chọn phương pháp đúc vì :
+ Gía thành chế tạo đúc rẻ .
+ Thiết bị đầu tư phương pháp này rẻ, cho nên đầu tư thấp.
+ Phù hợp với sản xuất hàng loạt lớn .
+ Độ nhám bề mặt, độ chính xác sau khi chấp nhận để có thể tiếp tục gia công tiếp theo .
3.2 Phương pháp chế tạo phôi :
1. Đúc trong khuôn cát – khuôn 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 hàng loạt nhỏ .
- Loại phôi này có cấp chính xácIT16 - IT17.
- Độ nhám bề mặt Rz=160mm.
=>Phương pháp này có năng xuất trung bình, chất lượng bề mặt không cao,gây khó khăn trong các bước gia công tiếp .
3. Đúc trong khuôn kim loại :
- Độ chính xác cao, giá thành đầu tư thiết bị lớn, phôi có hình dạng gần giốngvới chi tiết nên lượng dư nhỏû, tiết kiệm vật liệu nhưnggiá thành sản phẩm cao.
- Cấp chính xác của phôi :IT15
- Độ nhám bề mặt : Rz=80mm.
=>Phương pháp này có năng suất cao, đặt tính kỹ thuật của chi tiết tốt hơn nhưnggiá thành cao nên không phù hợp với kinh tế trong sản suất loạt lơn.
7. Đúc liên tục :
- Là quá trình rót kim loại mỏng đều và liên tục vào mặt khuônbằng kim loại xung quanh hoặc bên trong khuôn có nước lưu thông làm nguội(còn gọi là bình kết tinh).Nhờ truyền nhiệt nhanh nên lim loại lỏng sau khi rót vào khuôn được kết tinh ngay, vật đúc được kéo dài liên tục ra khỏi khuôn bằng cơ cấu đặc biệt như con lăn…
-Thường dùng để đúc ống, đúc thỏi, đúc tấm.
3.3 Xác định lượng gia công :
- Chi tiết được chế tạo bằng gang xám, được đúc trong khuôn kim loại, làm khuôn bằng máy, mặt phân khuôn nằm ngang.
- Lượng dư phía trên : 3mm.
- Lượng dư trong lỗ: 3mm
- Lượng dư phía dưới và mặt bên : 3mm.
- Góc nghiêng thoát khuôn : 20
- Bán kính góc lượn : 3mm
CHƯƠNG IV : TIẾN TRÌNH GIA CÔNG CÁC BƯỚC BỀ MẶT
Dựa vào các bề mặtkhi lập một tiến trình công nghệ để gia công một chi tiếtmáy và dựa vào cơ cấu, đặc điêm làm việc, yêu cầu về độ chính xác của chi tiết, giá đỡ này ta chia quá trình công nghệ gia công chi tiết thành các nguyên công sau :
NGUYÊN CÔNG I: Nắn và làm sạch phôi
NGUYÊN CÔNG II: Phay mặt đầu
NGUYÊN CÔNG III: Phay mặt đầu
NGUYÊN CÔNG IV: Khoan lỗ Ø6
NGUYÊN CÔNG V : Khoan lỗ Ø3
NGUYÊN CÔNG VI: Vát mép lỗ Ø3
NGUYÊN CÔNG VII: Vát mép lỗ Ø6
NGUYÊN CÔNG VIII: Phay hai góc R5
NGUYÊN CÔNG IX : Phay mặt phẳng
NGUYÊN CÔNG X: Phay mặt phẳng và cung R2
CHƯƠNG V : THIẾT KẾ NGUYÊN CÔNG
I/ NGUYÊN CÔNG I : Phay mặt đầu
1.1 Sơ đồ gá đặt :
1.2 Định vị :
Chi tiết được định vị ba bậc qua mặt đáy bằng phiến tỳ, hai bậc được định vị bằng khối V cố định
1.3 Phương án kẹp chặt :
Dùng khối V điều chỉnh để kẹp chặt, lực kẹp hướng từ trái sang phải
Chọn máy :
Chọn máy phay vạn năng 6P12
Công xuất 7,5 Kw
Chọn dao
- Chọn dao phay mặt đầu gắn mảnh hợp kim cứng T15K6
- Chiều rộng phay B = 60 mm
- Chiều sâu cắt t = 2 mm
- Tra bảng 5 - 125 trang 113 sách STCNCTM tập II ta có :
+ Lượng chạy dao rang s = 0,13 mm/răng
1.6 Dụng cụ kiểm tra : Thước cặp .
1.7 Dung dịch trơn nguội : Emunxi, chủ yếu làm mát .
III/ NGUYÊN CÔNG III : Phay mặt đầu
1.1 Sơ đồ gá đặt :
1.2 Định vị :
Chi tiết được định vị ba bậc qua mặt đáy bằng phiến tỳ, hai bậc được định vị bằng khối V cố định
1.3 Phương án kẹp chặt :
Dùng khối V điều chỉnh để kẹp chặt, lực kẹp hướng từ trái sang phải
1. Chọn máy :
Chọn máy phay vạn năng 6P12
Công xuất 7,5 Kw
Chọn dao
- Chọn dao phay mặt đầu gắn mảnh hợp kim cứng T15K6
- Chiều rộng phay B = 60 mm
- Chiều sâu cắt t = 2 mm
- Tra bảng 5 - 125 trang 113 sách STCNCTM tập II ta có :
+ Lượng chạy dao rang s = 0,13 mm/răng
- Tra bảng 5 - 126 trang 114 sách STCNCTM tập II ta có :
D = 110; Z = 5; V = 316 m/ph; Z = 4
3. Tính số vòng quay
Số vồng quay trục chính tính toán là :
n= 1492,7 (vòng/phút)
Ta chän sè vßng quay theo m¸y 6P12 nm = 500 (vßng/phót).
IV/ NGUYÊN CÔNG IV : Phay mặt đầu
1.1 Sơ đồ gá đặt :
1.2 Định vị :
Chi tiết được định vị ba bậc qua mặt đáy bằng phiến tỳ, hai bậc được định vị bằng khối V cố định
1.3 Phương án kẹp chặt :
Dùng khối V điều chỉnh để kẹp chặt, lực kẹp hướng từ trái sang phải
1. Chọn máy :
Chọn máy phay vạn năng 6P12
Công xuất 7,5 Kw
Chọn dao
- Chọn dao phay mặt đầu gắn mảnh hợp kim cứng T15K6
- Chiều rộng phay B = 60 mm
- Chiều sâu cắt t = 2 mm
- Tra bảng 5 - 125 trang 113 sách STCNCTM tập II ta có :
+ Lượng chạy dao rang s = 0,13 mm/răng
- Tra bảng 5 - 126 trang 114 sách STCNCTM tập II ta có :
D = 110; Z = 5; V = 316 m/ph; Z = 4
1.6 Dụng cụ kiểm tra : Thước cặp .
1.7 Dung dịch trơn nguội : Emunxi, chủ yếu làm mát .
VI/ NGUYÊN CÔNG VI : Khoan Ø3
1.1 Sơ đồ gá đặt :
1.3 Phương án kẹp chặt :
Dùng khối V điều chỉnh để kẹp chặt, lực kẹp hướng từ trái sang phải
1.4 Chọn máy: Chọn máy khoan cần 2E35 công suất 2,2 kw
* Chọn dao : Chọn mũi khoan thép gió, đường kính D = 3 mm
* Chiều sâu cắt t = 4mm .
* Lượng chạy dao : Chọn S =0.25 (mm/vòng)(Tra bảng 5-87 sổ tay CNCTM II )
Tốc độ cắt tra bảng = 27,5 (m/phút) (Tra bảng 5-86 sổ tay CNCTM tập II )
Các hệ số điều chỉnh:
Hệ số phụ thuộc chu kỳ bền của của mũi khoan k1 = 1.
Hệ số phụ thuộc vào trạnh thái thép k2 = 1,1
Hệ số phụ thuộc vào chiều sâu của lỗ khoan k3 = 1
Hệ số phụ thuộc vào mác vật liệu mũi khoan k4 = 1
2.7- Dụng cụ kiểm tra: Thước cặp.
2.8- Dung dịch trơn nguội: Dung dịch Emunxi.
VIII/ Nguyên công VIII : Vát mép lỗ Ø6
1.1 Sơ đồ gá đặt
1.2 Định vị :
Chi tiết được định vị ba bậc qua mặt đáy bằng phiến tỳ, hai bậc được định vị bằng khối V cố định
1.3 Phương án kẹp chặt :
Dùng khối V điều chỉnh để kẹp chặt, lực kẹp hướng từ trái sang phải
1.4 Chọn máy, chọn dao
*Chọn máy khoan đứng 2H135, công xuất động cơ2,2 (kw)
*Chọn dao : chọn mũi khoét thép gió , đường kính D= 20 mm
* Tốc độ cắt tra bảng V= 22 (m/phút) (Tra bảng 5-105 sổ tay CNCTM tập II )
Các hệ số điều chỉnh:
Hệ số phụ thuộc chu kỳ bền của của mũi khoét k1 = 0,87.
Hệ số phụ thuộc vào trạnh thái thép k2 = 1,1
Hệ số phụ thuộc vào chiều sâu của lỗ khoét k3 = 1
Hệ số phụ thuộc vào mác vật liệu mũi khoét k4 = 1
Hệ số phụ thuộc vào mác vật liệu gia công k5 = 1
Vận tốc tính toán:
Vt= Vb.k1.k2.k3. k4. k5 = 22. 0,87 .1,1. 1.1.1 = 21,05 m/phút
Số vòng quay trục chính tính toán là: nt= 335 (vòng/phút)
Ta chọn số vòng quay theo máy nm = 300 (vòng/phút).
IX/Nguyên công IX: Phay 2 góc R5
1.1 Sơ đồ gá đặt
1.2 Định vị :
Chi tiết được định vị ba bậc qua mặt đáy bằng phiến tỳ, hai bậc được định vị bằng khối V cố định
1.3 Phương án kẹp chặt :
Dùng khối V điều chỉnh để kẹp chặt, lực kẹp hướng từ trái sang phải
1.4 Chọn máy :
+Chọn máy: 6P12 có N=10kw
+Chọn dụng cụ cắt: căn cứ vào bề mặt gia công ta chọn dao phay ngón vật liệu thép gió, chuôi trụ d=4 .
1.5 Dụng cụ kiểm tra : Thước cặp .
1.6 Dung dịch trơn nguội : Emunxi, chủ yếu làm mát .
CHƯƠNG VI: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ ĐỒ GÁ
I, Chọn chuẩn
- Để gia công lỗ Ø6 của chi tiết dạng Càng căn cứ vào mặt gia công ở các nguyên công trước ta có phương án định vị như sau :
+Dùng một khối V cố định hạn chế 2 bậc tự do
+ Dùng khối V điều chỉnh để kẹp chặt, lực kẹp hướng từ trái sang phải
II, Tính sai số gá đặt
1, Sai số gá đặt ảnh hưởng đến kích thước gia công
- Chi tiết là thép vá định vị trên phiến tì phẳng
Ytn = (0,4 + 0,012F + 0,004Rz - 0.0016HB).
Trong đó:
q = w/F = 2150,7 / 22.28 = 0,034 kG/ cm
=> Ytn = (0,4 + 0,012.6,16 + 0,004.20 - 0,0016.170).0,034^0,5 = 0,03 mm
* Tính sai số đồ gá
- Do chế tạo đồ gá không chính xác, do đồ gá bị mòn và gá đặt, điều chỉnh đồ gá trên máy.
* Tính sai số mòn
Thay số ta được: em = 0,037 (mm)
4. Xác định chế độ cắt
(Đã được xác định ở phần tính chế độ cắt trước)
III. Tính lực kẹp cho khối V điều chỉnh
Khi mũi khoan tiến vào sẽ sinh ra 1 mô men cắt và một lực chiều trục P thành phần lực này có xu hướng đẩy chi tiết theo phương vuông góc với phương định vị chính
Mô men cắt có xu hướng làm chi tiết quay quanh trục của nó tuy nhiên chi tiết được đinh vị 6 bậc tự do nên mô men cắt sẽ tác động vào cơ cấu định vị kẹp chặt nhằm chống lại ngoại lự̣c tác dụng.
Vì vậy cơ sở để tính toán lực kẹp chính là lưc cắt và diều kiện cắt gọt trên máy trị số của lực kẹp và hương của nó được xác định phụ thuộc vào lực cắt và mômen tác dụng vào chi tiết.
=> W = Q = 1872 N = 187,2 kg
- Xác định đường kính bu lông:
Thay số: d = 6 mm. Chọn bulong kẹp d = 12 mm
IV. Cấu tạo, nguyên lý làm việc của đồ gá
1. Ưu, nhược điểm của đồ gá
a. Ưu điểm
Đồ gá đơn giản, nhỏ gọn, gá đạt nhanh
b. Nhược điểm
Không gia công được nhiều chi tiết cùng một lúc.
3. Yêu cầu kỹ thuật của đồ gá
- Độ không song song của đế đồ gá với phiến tì < 0,02
- Độ vuông góc của tâm bạc dẫn với đế phiền tì < 0,02
KẾT LUẬN
Sau một thời gian tính toán thiết kế và được sự chỉ bảo, giúp đỡ tận tình của thầy giáo: Th.S…………. em đã hoàn thành đồ án Tốt Nghiệp Công Nghệ chế tạo máy. Do cũng hạn chế trong đồ án môn học nên việc tính toán thiết kế quy trình công nghệ chỉ cho một loại chi tiết điển hình. Cụ thể, trong bài viết này chỉ nêu nên quy trình công nghệ gia công chi tiết “Cần xoay” (Chi tiết dạng càng).
Trình tự gia công chi tiết được nêu trong bản thuyết minh chỉ là một quy trình công nghệ thường làm đối với loại chi tiết dạng bạc. Đối với chi tiết dạng khác và ngay cả những chi tiết dạng bạc khác ta cần phải có một quy trình công nghệ gia công chi tiết riêng phù hợp với từng chi tiết và thực tiễn sản xuất.
Trong quá trình thiết kế và tính toán tất nhiên sẽ có những sai sót do thiếu thực tế và kinh nghiệm thiết kế, em rất mong được sự chỉ bảo của các thầy cô giáo trong bộ môn công nghệ chế tạo máy và sự đóng góp ý kiến của các bạn để lần thiết kế sau và trong thực tế sau này được hoàn thiện hơn.
Em xin chân thành cảm ơn!
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập I,II,III - PGS,TS Trần văn Địch - Nhà xuất bản khoa học kỹ thuật.
2. Atlat đồ gá PGS,TS Trần Văn Địch - Nhà xuất bản khoa học kỹ thuật.
3.Giáo trình công nghệ chế tạo máy 1,2 - Trường cao đẳng CNQP
4.Thiết kế đồ gá - PGS, TS Trần Văn Địch - Nhà xuất bản khoa học kỹ thuật.
5. Giáo trình dung sai lắp ghép và kỹ thuật đo lường - Nhà xuất bản giáo dục.
"TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ ĐỒ ÁN"