MỤC LỤC
Nhiệm vụ làm đồ án..............................................................................1
Lời nói đầu...........................................................................................2
Mục lục.................................................................................................3
Chương I: Phân tích chi tiết gia công và chọn phôi..............................4
1.1.Phân tích kết cấu yêu cầu kỹ thuật.........................................4
1.2. Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của sản phẩm..........5
1.3. Phân tích vật liệu và chọn phôi............................................. 6
Chương II: Thiết kế quá trình công nghệ............................................10
2.1. Xác định đường lối công nghệ.............................................10
2.2. Thiết kế tiến trình công nghệ................................................10
2.3. Thiết kế nguyên công...........................................................11
2.4. Xác định lượng dư gia công................................................25
2.5. Xác định chế độ cắt.............................................................26
Chương III: Tính toán thiết kế đồ gá...................................................28
3.1. Chọn chuẩn và sơ đồ định vị................................................29
3.2. Tính toán cơ cấu kẹp vít ốc..................................................30
3.3. Thiết kế cơ cấu phân độ.......................................................30
3.4. Kiểm bền một số mặt cắt chịu lực........................................31
3.5. Tính sai số gá đặt.................................................................31
3.7. Thuyết minh nguyên lý làm việc của đồ gá..........................33
Tài liệu tham khảo............................................................................35
LỜI NÓI ĐẦU
Chế tạo máy là một ngành quan trọng của nền kinh tế quốc dân. Phạm vi sử dụng sản phẩm của ngành chế tạo máy rất rộng rãi, đặc biệt là trong lĩnh vực chế tạo máy công cụ. Môn học chế tạo máy là một môn học chính trong chương trình đào tạo kỹ sư cung cấp cho người học những kiến thức cơ bản về năng suất, chất lượng và giá thành sản phẩm, về phương pháp thiết kế qui trình công nghệ, về phương pháp xác định chế độ cắt tối ưu và về những phương pháp gia công mới.
Việc thiết kế đồ án môn học là một hoạt động cụ thể hoá những kiến thức lý thuyết, vận dụng chúng vào trong thực tế sản xuất. Để thực hiện tốt đồ án yêu cầu học viên phải nắm được tổng thể các kiến thức về môn học Công nghệ chế tạo máy và các kiến thức cơ sở khác như: Thiết kế dụng cụ cắt, Sức bền vật liệu ,dung sai,công nghệ kim loai. Ngoài ra còn cần biết sử dụng các phần mềm trợ giúp thiết kế như AutoCAD, Mechanical Desktop, Maple. Với mục tiêu là thiết kế qui trình công nghệ chế tạo được chi tiết mà đồ án yêu cầu.
Sau một thời gian được sự tận tình giúp đỡ của thầy: …………….. và các thầy trong bộ môn Chế tạo máy. Khoa Cơ khí em đã thiết kế được qui trình công nghệ chế tạo chi tiếc. Cán giữ thân pháo khi tháo lắp - đề 013. Nội dung thiết kế chính được ghi trong bản thuyết minh, và các bản vẽ.
Chương I:
PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CÔNG VÀ CHỌN PHÔI
1.1. Phân tích kết cấu yêu cầu kỹ thuật:
Chi tiết "Cán giữ thân pháo khi tháo lắp" là chi tiết dạng trục dùng để định vị thân pháo với giá pháo khi tháo lắp (đối với pháo phòng không 37 mm). Quá trình làm việc chi tiết chịu uốn, kéo (hoặc nén) cắt, ma sát, mài mòn ... Tải trọng tác dụng là tải trọng tĩnh.
Kích thước bao của chi tiết:
· Chiều dài : 298 mm.
· Đường kính lớn nhất : 14 mm.
1.2. Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của sản phẩm:
Chi tiết chiều dài lớn nhất là 298 mm và đường kính lớn nhất là 14 mm do đó chi tiết có độ cứng vững thấp (L/d = 21.2 > 10)
Chi tiết có bề mặt làm việt là ren có độ chính xác cao ,để giải quyết vấn đề đó ta sử dụng chuẩn tinh thống nhất là lổ tâm để gia công các mặt trụ ngoài khác.
...............................................................................................
...............................................................................................
.......................................
1.3. Phân tích vật liệu và chọn phôi:
1.3.1. Phân tích vật liệu:
Chọn vật liệu chế tạo phôi người ta thường căn cứ vào:
· Dạng sản xuất.
· Điều kiện làm việc của chi tiết.
· Tính công nghệ của chi tiết.
· Tính chất cơ lý của chi tiết.
· Giá thành của sản phẩm.
Yêu cầu vật liệu phải có:
· Cơ tính tổng hợp (Giới hạn bền, giới hạn mỏi, độ dẻo, độ dai, tính mài mòn).
· Tính công nghệ tốt (Tính cắt gọt, tính gia công áp lực).
...............................................................................................
...............................................................................................
.......................................
- Áp dụng:
Thường chế tạo chi tiết dạng trục trơn hoặc trục bậc chênh lệch ít.
Dạng sản xuất thường dùng: đơn chiếc, loạt nhỏ và loạt vừa.
1.3.2.2. Phôi đúc (Đúc trong khuôn cát và đúc trong khuôn kim loại ):
a) Phôi đúc trong khuôn cát:
- Ưu điểm:
· Có thể chế tạo phôi có hình dạng gần giống chi tiết.
· Quá trình công nghệ đơn giản.
· Trang thiết bị đơn giản, vốn đầu tư ít.
- Nhược điểm:
· Tốn kim loại bởi hệ thống rót, đậu ngót đậu hơi.
· Sản phẩm có nhiều khuyết tật, chất lượng bề mặt, cơ tính thấp, lượng dư gia công lớn.
· Độ chính xác của phôi thấp.
· Hệ số sử dụng kim loại trung bình.
- Áp dụng:
Thường áp dụng trong sản xuất đơn chiếc.
b)Phôi đúc trong khuôn kim loại:
- Ưu điểm:
...............................................................................................
...............................................................................................
.......................................
1.3.3. Chế tạo phôi:
- Vì chi tiết đòi hỏi phải gia công cắt gọt do đó sau khi cán phải tiến hành nhiệt luyện sơ bộ để cải thiện tính cắt gọt của phôi.
- Sau khi cán phôi thường được mang đi ủ (thường ủ hoàn toàn), thường hoá hoặc ram cao.
- Quy trình công nghệ chế tạo phôi cán thanh thường là:
· Tính toán kích thước, trọng lượng, chuẩn bị phôi
· Nắn thẳng
· Cắt đức phôi theo kích thước.
· Gia công lỗ tâm.
· Kiểm tra, đóng gói.
- Chế độ nhiệt luyện sơ bộ và nhiệt luyện kết thúc phôi tuỳ thuộc vào thành phần thép, đối với thép C45 thường theo bảng dưới đây:
Kích Thước phôi:
L= 304 mm
D= 18 mm
Chương II
THIẾT KẾ QUÁ TRÌNH CÔNG NGHỆ
2.1. Xác định đường lối công nghệ.
Số lượng các nguyên công của một quá trình công nghệ phụ thuộc vào phương pháp thiết kế các nguyên công. Trong thực tế người ta thường áp dụng hai phương pháp thiết kế các nguyên công tuỳ thuộc vào trình độ phát triển sản xuất của ngành chế tạo máy, đó là phương pháp tập trung nguyên công và phân tán nguyên công.
Trên cơ sở thực trạng trình độ công nghệ hiện nay ở nước ta, sử dụng phương pháp tập trung nguyên công kết hợp phân tán nguyên công (Bố trí nhiều bước công nghệ trong một nguyên công kết hợp bố trí ít bước công nghệ trong một nguyên công). Bởi vì áp dụng phương pháp này tạo điều kiện tăng năng suất lao động, rút ngắn chu kỳ sản xuất, giảm chi phí điều hành và lập kế hoạch sản xuất.
2.2. Thiết kế tiến trình công nghệ.
Để gia công chi tiết “Cán giữ thân pháo khi tháo lắp pháo” đạt được các yêu cầu đề ra ta tiến hành theo tiến trình công nghệ sau:
· Nguyên công I: Cắt đức phôi.
· Nguyên công II: (Phay mặt đầu- Khoan chống tâm)
Phay mặt đầu.
Khoan lỗ chống tâm.
...............................................................................................
...............................................................................................
.......................................
2.3. Thiết kế nguyên công.
2.3.1. Nguyên công I: Cắt đức phôi theo kích thước
1. Chọn máy
Tên máy : Máy chuyên dụng .
Đặc điểm:
Lưỡi cưa đĩa có chiều dày: 3 mm
Đường kính : 64
Vận tốc cắt : 15m/ph
Lượng tiến dao răng :0.01-0.03 mm
2. Sơ đồ định vị và kẹp chặt:
+Dùng mặt chuẩn là bề mặt ngoài của phôi để định vị ,để tăng năng suất ta có thể gia công cùng lúc nhiều phôi .
a/ Sơ đồ định vị:
+ Sơ đồ định vị như :
......................................................................................................
Hình 1: Sơ đồ định vị phôi trên đồ gá.
b/ Sơ đồ kẹp chặt:
......................................................................................................
Hình 2: Sơ đồ lực kẹp .
d/ Sơ đồ gia công
......................................................................................................
Hình 3: Sơ đồ gia công nguyên công I.
2.3.2Nguyên công II: Phay mặt đầu-khoan lỗ chống tâm
1. Chọn máy
Tên máy : Máy chuyên dụng .
Kiểu loại máy : MP-71; MP-73; MP-75.
Công suất động cơ chính : 4.5 kW
Công suất động chạy dao : 1.7 kW
Đường kính gia công lớn nhất :125 mm.
Chiều dài chi tiết gia công lớn nhất: 2250 mm
*Các thông số khác tra bảng 9-38 (Trang 72 STCNCTM tập 3).
2. Sơ đồ định vị và kẹp chặt.
+ Dùng mặt chuẩn là mặt trụ ngoài F18 của phôi.
+Chi tiết gia công được định vị và kẹp chặt trên 2 khối chữ V tự định tâm, hạn chế 4 bậc tự do; chuyển động dọc trục được hạn chế bởi chốt tì, hạn chế thêm 1 bậc tự do còn lại .
a/ Sơ đồ định vị:
+ Sơ đồ định vị:
......................................................................................................
Hình 4: Sơ đồ định vị phôi trên đồ gá.
b/ Sơ đồ kẹp chặt:
......................................................................................................
Hình 5: Sơ đồ lực kẹp .
4. Đồ gá.
Sử dụng đồ gá chuyên dùng là hai khối chữ V,và chốt tỳ.
5. Xác định cấu trúc nguyên công
a/ Dụng cụ cắt
· Dao phay mặt đầu bằng thép gió.
- Kích thước tra bảng 4-92 trang 373 - STCNCTM, tập 1:
......................................................................................................
+ D =50 mm
+ L = 36 mm
+ d = 22 mm
+ Z = 16 răng (loại 1)
b/ Dụng cụ đo kiểm
Thước cặp 1/20, thước dài, bộ lấy dấu...
c/ Số lượng và trình tự các bước công nghệ
+ Số lần gá : 1
+ Các bước :
Phay mặt đầu F18 cùng một lúc hai dao cách nhau 298 mmm trên máy chuyên dụng ,sau đó khoan lỗ chống tâm trên cùng nguyên công.
d/ Sơ đồ gia công
......................................................................................................
Hình 6: Sơ đồ gia công nguyên công I.
...............................................................................................
...............................................................................................
.......................................
Hình 8: Sơ đồ định vị phôi trên đồ gá.
b/ Sơ đồ kẹp chặt:
......................................................................................................
Hình 9: Sơ đồ kẹp chặt phôi trên đồ gá.
4. Đồ gá.
Đồ gá là hai khối chữ Vvà chốt tỳ cố định.
5. Xác định cấu trúc nguyên công
a/ Dụng cụ cắt
Mũi khoan, đuôi trụ ( Bảng 4.40[4]).
Các kích thước d = 5, L = 60, l = 32.
....................................................................
b/ Số lượng và trình tự các bước công nghệ
Số lần gá 01.
c/ Sơ đồ gia công:
......................................................................................................
Hình 10: Sơ đồ gia công khoan.
2.3.5. Nguyên công V: (Phay định hình lục giác 6 cạnh)
1. Chọn máy.
Kiểu loại máy : 6H81
Công suất động cơ chính : 4.5 kW
Công suất động chạy dao : 1.7 kW
Dịch chuyển lớn nhất của bàn máy :
Dọc :600 mm
Ngang :200mm
..............................................................................................
...............................................................................................
.......................................
2.3.8. Nguyên công VIII: (Cắt ren)
1. Chọn máy:
Thực hiện bằng bàn cắt ren.
24. Đồ gá.
Sử dụng đồ gá là bàn cặp êto .
3. Xác định cấu trúc nguyên công
a/ Dụng cụ cắt
Bàn cắt ren tra theo bảng số liệu 4.130-STCNCTM tập 1,trang 414
......................................................................................................
d : 6
Bước ren : 0.75
D : 20
L : 7
l : 3
D1 : 1.5
d1 : 4
b : 3.2
c : 0.6
b/ Dụng cụ đo kiểm
Thước cặp 1/20, thước dài, bộ lấy dấu,cử kiểm tra ren...
c/ Số lượng và trình tự các bước công nghệ
+ Số lần gá : 1
+ Các bước :
Gá chi tiết lên mâm cặp rồi tiến hành cắt ren
d/ Sơ đồ gia công:
......................................................................................................
Hình 20: Sơ đồ gia công.
2.3.9. Nguyên công IX: ...................)
2.3.10. Nguyên công X: (................)
+Nắn thẳng bằng phương pháp thuỷ lực trên khối V,và đồng hồ so.
......................................................................................................
Hình 21. Sơ đồ kiểm tra.
+Nắn thẳng bằng phương pháp thuỷ lực trên hai mũi chống tâm,và đồng hồ so.
......................................................................................................
Hình 22. Sơ kiểm tra.
2.4. Xác định lượng dư gia công.
Căn cứ vào yêu cầu công nghệ của chi tiết, loại phôi, kích thước phôi, theo các bảng tra trong sổ tay công nghệ ta có bảng các lượng dư cho các bề mặt.
2.5. Xác định chế độ cắt.
Căn cứ vào kích thước hình học của dao ,chiều sâu cắt , vật liệu dao ,vật liệu phôi ,thông số kỹ thuật của máy ta tra được các thông số chế độ cắt của từng nguyên công .
2.5.1. Tra chế độ cắt cho nguyên công I:
Máy cắt chuyên dụng
2.5.2. Tra chế độ cắt cho nguyên công II:
+ Phay
Dựa vào bảng5.34[5] ta lượng chạy dao răng Sz
Dựa vào bảng 5.121[5] ,căn cứ vào D,số răng của dao và Sz ta chon được t,V
Dựa vào 5.123 ta tra công suất Nc
Chương III:
TÍNH TOÁN THIẾT KẾ ĐỒ GÁ
3.1. Chọn chuẩn và sơ đồ định vị.
3.1.1. Chọn chuẩn định vị.
Mặt trụ ngoài của phôi được định vị trên hai khối chữ V,hạn chế 4 bậc tự do và sử dụng chốt côn chống xoay và tịnh tiến dọc trục hạn chế thêm 2 bậc tự do.Khi gia công xong 1 mặt thì xoay 600 độ trên đĩa phân độ, để phay mặt tiếp theo.
Kẹp chặt: Nhờ lực kẹp trên khối V.
Sơ đồ kết cấu thể hiện trên bảng vẽ
3.1.2. Chọn đồ định vị.
...............................................................................................
...............................................................................................
.......................................
Ta chọn: d = 10 mm.
3.2.3. Biện pháp kết cấu nâng cao năng suất kẹp.
Để kẹp chặt cũng như tháo kẹp đều phải vặn nhiều vòng ren, do vậy năng suất của các đồ gá sử dụng cơ cấu kẹp vít đai ốc rất thấp. Để khắc phục nhược điểm này cần có biện pháp về kết cấu để giảm bớt số vòng ren phải vặn khi kẹp và nhả kẹp, làm cho tốc độ khi tháo nhanh hơn tốc độ khi kẹp, tốc độ ở xa nhanh hơn tốc độ khi bắt đầu có lực ép.
Chốt định vị côn ta dùng tự khoá để thuận lợi trong quá trình tháo ,lắp chi tiết thuận lợi và nhanh chống.
3.3. Thiết kế cơ cấu phân độ.
...............................................................................................
...............................................................................................
.......................................
b = 0,3mm
N = 8000 số lượng chi tiết được gá đặt
Þ em = 28,9 mm
+ Sai số điều chỉnh
Lấy: eđc = 10 mm
+ Sai số chế tạo
Ta có: ..................................................
Với d = 300 mm Þ ..... = 80 mm
................................................. = 11,67 mm
Chọn : ect = 10 mm
Þ eđg = 17,3 mm
Þ egđ = 26,3 mm < 80 mm (Thoả mãn)
3.6. Thuyết minh nguyên lý làm việc của đồ gá.
- Trước khi gia công ta phải lắp đồ gá và kiểm tra độ chính xác đồ gá bằng các dụng cụ đo kiểm : Đo độ đồng trục;độ ovan; góc phân độ.
.............................................................................................
.............................................................................................
..............................................
- Sau khi gia công xong chi tiết ta tiến hành tháo chi tiết ra bằng cách tháo lỏng đai ốc và tháo bu lông ra, rút chốt côn ra và rút chi tiết ra.
- Quá trình gia công các chi tiết khác hoàn toàn tương tự như trên.
KẾT LUẬN
Để làm ra một sản phẩm cơ khí cần phải thực hiện nhiều nguyên công gia công sau khi đã tạo phôi. Hiệu quả kinh tế đạt được hay không phụ thuộc nhiều vào việc lập tiến trình công nghệ cho việc gia công, tuỳ vào dạng sản xuất và sản phẩm khác nhau mà có đường lối công nghệ, đồ gá hợp lý cho gia công sản phẩm đó. Với người học việc làm đồ án môn học thiết kế tiến trình công nghệ gia công một chi tiết cụ thể đã củng cố lại kiến thức môn học, tập tư duy công nghệ, biết thiết kế đồ gá khi cần, biết tra các bảng lượng dư, chế độ cắt cần khi gia công.
Được phân công thực hiện đồ án “Thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết”, sau một thới gian nhờ sự hướng dẫn tận tình của các thầy trong bộ môn đặc biệt là thầy:……………., tôi đã hoàn thành nhiệm vụ đồ án này.
Là người học, tôi còn thiếu rất nhiều kiến thức thực tiễn cũng như kinh nghiệm, vậy kính mong tiếp tục được sự dạy bảo của các thầy để tôi hoàn thành tiếp những môn học trong nhà trường có liên quan đền công nghệ và công việc sau khi ra trường.
……., ngày …../…./20…..
Học viên thực hiện:
…………………
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. 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
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. Thiết kế môn học công nghệ chế tạo máy
Trần Thành, Lương Ngọc Quang
HVKTQS - 1999
5. Sổ tay vẽ kỹ thuật
Nguyễn Trường Sinh
Học viện KTQS - 2001
6. Sổ tay dung sai
Đỗ Xuân Mua
Học viện KTQS - 1986
7. Công nghệ rèn dập khối
Trần Đức Cứu
Học viện KTQS - 2000
8. Hướng dẫn bài tập công nghệ phôi
Lương Ngọc Quang, Trần Đức Cứu, Nguyễn Trọng Bản
Học viện KTQS - 1995
9. Bài giảng công nghệ kim loại (phần gia công cắt gọt) - Tập 1,2
Học viện KTQS - 1975
10. Hướng dẫn làm bài tập công nghệ loại (phần gia công cắt gọt)
Học viện KTQS - 1991
"TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ ĐỒ ÁN"