MỤC LỤC
Lời nói đầu..............................................................................................................1
1. Phân tích chức năng làm việc của chi tiết .....................................................2
2. Phân tích tính công nghệ trong kết cấu chi tiết .............................................2
3. Xác định sản lượng sản xuất ..........................................................................4
4. Chọn phương pháp chế tạo phôi................................................................. ..4
5. Lập thứ tự các nguyên công ...........................................................................5
6. Tính lương dư cho một bề mặt và tra lượng dư cho mặt còn lại ................9
7. Tính chế độ cắt cho một nguyên công và tra các nguyên công khác .....12
8. Xác định thời gian nguyên công ...................................................................20
9. Tính đồ gá cho một nguyên công .................................................................27
Tài liệu tham khảo ..............................................................................................33
LỜI NÓI ĐẦU
Đồ án công nghệ chế tạo máy là một đồ án quan trọng đối với sinh viên ngành cơ khí đặc biệt là sinh viên ngành chế tạo máy, nó cung cấp kiến thưc cơ bản để giải quyết một vấn đề tổng hợp về công nghệ chế tạo máy. Sinh viên được làm quen với cách sử dụng tài liệu, sổ tay, qua đó giúp sinh viên càng hiểu rõ những kiến thức đã được học ở các bộ môn: dao, máy, công nghệ. Qua đồ án này rèn luyện sinh viên kĩ năng làm việc độc lập, sáng tạo để giải quyết một vấn đề cụ thể của công nghệ.
Xuất phát từ tầm quan trọng đó em nhận được đồ án môn học công nghệ chế tạo máy với việc: “Lập quy trình công nghệ gia công chi tiết dạng càng C1”.
Trong phần thuyết minh gồm có : Phân tích chức năng làm viêc của chi tiết gia công, phân tích tính kết cấu của chi tiết, xác định dạng sản xuất, chọn phương pháp chế tạo phôi, lập thứ tự nguyên công, tính lượng dư, tính chế độ cắt cho một nguyên công, tính toán và thiết kế một đồ gá.
Em xin chân thành cảm ơn thầy: …………….. và các thầy trong bộ môn công nghệ chế tạo máy đã nhiệt tình tạo điều kiện giúp đỡ em hoàn thành đồ án môn học. Trong quá trình thực hiện không thể tránh sai sót và những chỗ chưa thoả đáng, em rất mong thầy chỉ bảo giúp đỡ em.
Em xin chân thành cảm ơn!
……,ngày…tháng…năm 20…
Sinh viên thực hiện
…………………
1. PHÂN TÍCH CHỨC NĂNG LÀM VIỆC CỦA CHI TIẾT
Chi tiết càng C1(HS0236) bao gồm hai càng có gia công lỗ ...10 để lắp chi tiết khác nhằm thực hiện chức năng động học nào đó, một phần tử dạng hộp có rãnh xuyên xuốt trên đó có hai lỗ ren M8 và hai lỗ 9 đối diện để bắt vít xuyên qua để lắp với chi tiết (cum chi tiết) khác để cố định càng. Chi tiết được làm bằng gang xám GX21-40
Có thành phần hoá học của vật liệu
C Si Mn S P
2...4% 0.5...4% 0.2...1.5% ... 0.15% ...0.7%
2. PHÂN TÍCH TÍNH CÔNG NGHỆ TRONG KẾT CẤU CHI TIẾT
Về kết cấu của chi tiết là tương đối hợp lí tuy nhiên phần tử hộp và càng thì thành bên (mặt không gia công) thì phải có độ nhỏ để rút mẫu trong quá trình làm khuôn.
Cấp bóng :
Hai lỗ ...10 có Ra =1,25 ...m tương đương với cấp bóng 7 (.....7) nên cần phải chọn phương pháp gia công đạt độ bóng cao (doa thô). Mặt bên ngoài càng và mặt bên của hộp có Ra = 20 m tương đương với cấp bóng 3(...3) phương pháp gia công đòi hỏi không cao lắm ( phay thô). Mặt trong của càng có Ra = 10 m tương đương với cấp bóng 4 (4) đòi hỏi phương pháp gia công ở mức trung bình( phay tinh).
Cấp chính xác:
Hai lỗ ...10+0,03 tra bảng dung sai [2]tương đương với cấp chính xác H8 (+00,028). Khoảng cách của hai càng 81...0,2tương đương với cấp chính xác Js12(...). Khoảng cách hai tâm lỗ 9(hai lỗ ren M8) 106...0,25 tương đương với cấp chính xác js12(...). Rãnh 14+0,24 tương đương với cấp chính xác H12( ).
Yêu cầu kĩ thuật chính:
Độ không đồng tâm giữa hai lỗ ...10+0,03...0,05 mm.
............................................................................................................................................
............................................................................................................................................
.......................................................
3. XÁC ĐỊNH SẢN LƯỢNG SẢN XUẤT
Trọng lượng của chi tiết được xác định :
...Q = V..... (kg)
...GX = (6,8... 7,4) (g/cm3)
Tính V theo hình vẽ:
V = V1 + 2V2
Sử dụng phần mền Autocad (3D) ta tính được :
V1 = 64255,8095 mm3
V2 = 22357,7909 mm3
Thay số V = 64255,8095 + 2(22357,7909) = 108971,39 mm3
............................................................................................................................................
............................................................................................................................................
.......................................................
4. CHỌN PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI
Chi tiết được làm từ gang xám, gam xám là vật liệu dòn tính chảy loãng điền đầy khuôn tốt nên phương pháp chế tạo là phương pháp đúc. Các lỗ ...10, ...9 và lỗ ta rô ren ...6 có kích thước nhỏ hơn 30mm nên ta đúc liền.
Theo sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 1, trên các vật đúc nhỏ và vừa có rãnh sâu > 6 mm bậc > 25mm thì được tạo ngay từ khi đúc. Chiều dày của chi tiết = 7mm, đối chi tiết làm bằng gang xám có m < 2kg thì chiều dày thành vật đúc nhỏ nhất của vách chi tiết 3 ... 4(mm), cấp chính xác của vật đúc là cấp 1 với sai lệch cho phép 0,4(mm). Chi tiết sản xuất loạt vừa 5000 chiếc/năm nên ta có thể đúc được rãnh 14x22mm. Theo điều kiện sản xuất của Việt Nam đối với sản xuất loat vừa ta chọn phương pháp đúc trong khuông kim loại mẫu kim loại có lõi được làm bằng hỗn hợp làm lõi.
Chi tiết có dạng đối xứng chọn khuôn hai nửa với mặt phân khuôn ở giữa theo sơ đồ sau.
..............................................................................................................
5. LẬP THỨ TỰ CÁC NGUYÊN CÔNG
a. Nguyên công 1: Phay mặt chuẩn
- Sơ đồ gá đặt:
..............................................................................................................
- Chọn máy và dụng cụ:
Ta chọn máy phay đứng 6H12 để gia công, thông số kĩ thuật
Kích thước bàn máy 320x1250 mm
Số cấp dao 16
Giới hạn vòng quay 63 - 1900 vg/phút
Công suất động cơ 8 kw
- Dùng dao phay mặt đầu răng chắp mảnh hợp kim cứng với kích thước sau
D = 100 mm; B = 39 mm; d = 32mm; Z = 10 răng
b. Nguyên công 2: Phay hai thành bên
.......................................................................................................
- Chọn máy gia công : máy phay ngang 6H82
Kích thước bàn máy 320 x 1250 mm
Giới hạn tốc độ 63 ... 1500 vg/phút
Công suất động cơ 7 kw
- Dụng cụ dùng dao phay mặt đầu răng chắp mảnh hợp kim
D = 100 mm; B = 39 mm; d =32mm; Z =10 răng
............................................................................................................................................
............................................................................................................................................
.......................................................
Vì vật liệu gia công là gang xám nên: h = 0
Sai lệch sau khi khoan lỗ:
.............................................................................................
Ta tính cho công đoạn doa thô:
Theo bảng 3.86[2] lỗ ...6 ...10
C0 = 15 .....m ...y=1,7
Chiều dài lỗ coi L = 121 mm
...yl = 1,7.121 = 205,5 ....m
Sai số do gá đặt được xác định như sau :
................................................................................................
Trong đó ...c : là sai số chuẩn,
Trong trường hợp này ....c = 0 do gốc kích thước trùng với mặt chuẩn
...k : sai số kẹp chặt
Do chi tiết được định vị tỳ vào các chốt tỳ nên ..k = ..l + ..c
...l : dung sai lỗ lắp chốt
............................................................................................................................................
............................................................................................................................................
.......................................................
2Zmin = 10,03 - 9,958 = 0,072mm = 72 ...m
2Zmax = 10,008 - 9,9 = 0,108 mm = 108 ...m
doa thô :
2Zmin = 9,958 - 9,55 = 0,408 mm = 408 ...m
2Zmax = 9,9 - 9,4 = 0,5 mm = 500 ....m
............................................................................................................................................
............................................................................................................................................
.......................................................
7. TÍNH CHẾ ĐỘ CẮT CHO MỘT NGUYÊN CÔNG VÀ TRA CÁC NGUYÊN CÔNG KHÁC
7.1. Tính chế độ cắt.
Ta tính cho nguyên công 4 (phay sửa rãnh). Theo bảng 3.94[2] lượng dư gia công cho vật đúc cấp chính xác I, với kích thước chi tiết > 120 mm kích thước danh nghĩa của rãnh 14 x 22 < 50 mm vị trí so với bề mặt rót là nằm dưới và cạnh ta tra được lượng dư ....= 2mm, mặt rót lương dư .... = 3mm
a, Chiều sâu cắt: t = 11 mm
Chiều rộng phay B = 8 mm
b, Lượng chạy dao:
Máy 6H82 công suất 7 kW độ cứng của phôi đồ gá trung bình, gia công gang bằng dao phay đĩa ba mặt, vật liệu dao bằng thép gió dao phay răng nhỏ
Sz = 0,15 ... 0,3 mm/răng chọn Sz = 0,1 mm/răng
c. Tốc độ cắt V:
.................................................................
Theo bảng 5.39 [3] ta tra được các thông số :
Cv = 72 q = 0,2 x = 0,5 y = 0,4 u = 0,1 p = 0,1 m = 0,15
Đường kính dao D = 100mm
T : chu kì bền của dao, theo bảng 5.40 [3] T = 120 (phút)
kv hệ số điều chỉnh chung cho tốc độ cắt phụ thuộc vào điều kiện cụ thể
kv = kMV. knv . kuv
HB = 210 theo bảng 5.5 nv = 1,25
knv hệ số phụ thuộc trạng thái bề mặt của phôi, theo bảng 5.5 phôi có vỏ cứng knv = 1.
kuv hệ số phụ thuộc vât liệu dụng cụ cắt, theo bảng 5.6 thép gió kuv =1
kv = 0,88 . 1 .1 = 0,88
........................... m/phút
d. Số vòng quay truc chính:
.........................vg/phút
Chọn theo tốc độ vòng quay của máy: n = 190 m/phút
.............................m/phút
e, Lực cắt PZ, công suất cắt N:
PZ =.............................................
Theo bảng 5.41 [3] ta tra được các thông số :
Cp = 30 q = 0,83 x = 0,83 y = 0,63 u = 1 w = 0
KMv tính được ở trên kMV = 0,88 , Z = 20
............................................................................................................................................
............................................................................................................................................
.......................................................
Với t = 2 mm ta nội suy tuyến tính ta được tốc độ cắt V = 198 m/phút
Hệ số điều chỉnh:
Hệ số phụ thuộc vào độ cứng của gang với HB =210 .... k1 = 0,89
Phụ thuộc vào mác hợp kim, hợp kim BK8 k2 = 0,8
Bề măt gia công không có vỏ cứng .... k3 =1
Chiều rộng phay B/D < 0,45 ... k4 = 1,13
Vt = Vb . k1. k2 . k3 . k4 = 198 . 0,89 . 0,8 . 1,13 =159,3 m/phút
b. Số vòng quay trục chính:
n = ...................vg/phút
Chọn vòng quay theo máy n = 475 vg/phút, tốc cắt thực tế
vtt = .................m/phút
Nguyên công 5: Phay các mặt bên của càng bằng dao phay đĩa ba mặt, dao bằng thép gió, răng dao nhỏ, bốn dao.
a, Chiều sâu cắt t:
t = 15 mm B = 5 tra bảng 5.165[3] ta tra được Vb = 27 m/p
Hệ số điều chỉnhtheo bảng 5.134 ta có :
Hệ số phụ thuộc vào độ cứng của gang với HB =210 ... k1 = 0,9
Bề măt gia công không có vỏ cứng k2 =1
Dạng gia công thô ....k3 = 1
Vt = Vb . k1. k2 . k3 = 27 . 0,9 . 1 . 1 = 24,5 m/phút
............................................................................................................................................
............................................................................................................................................
.......................................................
8. XÁC ĐỊNH THỜI GIAN NGUYÊN CÔNG
Dạng sản xuất là loạt vừa, thời gian tính cho nguyên công:
Ttc = T0 + TP + Tpv+ Ttn
Ttc : Thời gian từng chiếc (nguyên công)
T0 : Thời gian cơ bản ( Thời gian cần thiết để biến đổi trực tiếp hình dạng, kích thước, và tính chất cơ lý của chi tiết ; thời gian này có thể thực hiện bằng máy hoặc bằng tay và trong từng trường hợp gia công cụ thể có công thức tính tương ứng)
Tp : Thời gian phụ (thời gian cần thiết để người công nhân gá tháo chi tiết, mở máy, chọn chế độ cắt, dịch chuyển ụ dao và bàn máy, kiểm tra kích thước của chi tiết ..). Khi xác định thời gian nguyên công ta có thể lấy gần đúng
Tp = 10%T0.........................
Tpv : Thời gian phục vụ chỗ làm việc gồm : thời gian phục vụ kỹ thuật (Tpvkt) để thay đổi dụng cụ, sửa đá, mài dao, điều chỉnh dụng cụ (Tpvkt =8%T0¬); thời gian phục vụ tổ chức (Tpvtc) để tra dầu cho máy, thu dọn chỗ làm việc, bàn dao ca kíp (Tpvtc = 3%T0).
Tn : Thời gian cơ nghỉ ngơi tự nhiên của công nhân (Ttn = 5%T0)
Thời gian cơ bản được xác định theo công thức sau :
...................................................................................
Trong đó:
L : Chiều dài bề mặt gia công
L1 : Chiều dài ăn dao
L2 : Chiều dài thoát dao
n : Số vòng quay trục dao
S : Lượng tiến dao
Nguyên công 1: Phay mặt phẳng bằng dao phay mặt đầu
............................................................................................................................................
............................................................................................................................................
.......................................................
T0 = T01 + T02 + T03 + T04 = 0,79 + 0,34 + 11,15 + 0,1 = 12,48(phút)
Ttc = 12,48 + 12,48(10% + 11% + 5%) = 15,72(phút)
9. TÍNH ĐỒ GÁ CHO MỘT NGUYÊN CÔNG
Tính cho nguyên công 4: Phay sửa rãnh 14x22
a. Thành phần của đồ gá :
Mặt định vị là thành bên hình chữ nhật 124x30 mm đã được gia công nên là chuẩn tinh.
Đồ định vị: Định vị bằng hai phiến tỳ hạn chế ba bậc tự do. Kích thước phiến tỳ (dài x rộng x cao) 30 x 14 x8 mm . Được làm thép 20X thấm than. Nhiệt luyện đạt độ cứng 55 HRC, độ bóng Rz = 0063 25 m . Các phiến tỳ được gân trên đồ gá bằng vít M6.
Hai chốt trụ 10 tỳ vào hai thành bên hạn chế hai bậc tự do. Một chốt tỳ cạnh hạn chế bậc tự do còn lại.
Chốt được làm bằng thép Y8A D =10 được lắp trên thân đồ gá
b. Cơ cấu kẹp: Ta dùng hai cơ cấu kẹp đơn kèp bằng bu lông kẹp
c. Cơ cấu kẹp phụ: phía dưới để đỡ chi tiết co khỏi rơi
d.Đế gá : có lắp then dẫn hướng với kích thước 18 x 10 x8 mm
e. Yêu cầu: Đối với đồ gá khi phay thì lực cắt lớn, cắt gián đoạn nên gây rung động. Bởi vậy khi đồ gá phải đủ độ cứng vững, cơ cấu kẹp chặt phải đủ độ cứng vững.
f. Phân tích lực cắt:
..............................................................................................................................
Theo tính toán phần trước
PZ = 1402 N
Theo bảng 5-42 [3]
Py = 0,4 PZ = 561 N
R = .............................................................................
R phân thành hai thành phần Ph và Pv
Theo bảng 5-42 [3] chạy dao thuận
Ph = 0,8 Pz = 1510.0,8 = 1208 N
Pv =
Ph > Pv
..................................................................................
Trong đó: K là hệ số an toàn
f là hệ số ma sát giữa mặt chuẩn và đồ định vị (f = 0,2)
Hệ số K được tính như sau :
K = K0 . K1 . K2 . K3 . K4 . K5 . K6
Với:
K0 : Hệ số an toàn cho mọi trường hợp K0 =1,5
K1 : Hệ số tính đến tăng lực cắt khi độ bóng thay đổi, gia công thô K1 =1,2
K2 : Hệ số tăng lực cắt thi dao mòn K2 =1,2 1,8 lấy K2 = 1,5
K3 : Hệ số tăng lực cắt khi gia công gián đoạn K3 =1,3
K4 : hệ số tính sai số của cơ cấu kẹp chặt, kẹp bằng tay K4 =1,3
K5 : Hệ số tính đến mức độ thuận lợi của cơ cấu kẹp, kẹp thuận lơi K5 =1
K6 : Hệ số tính đến mô men làm quay chi tiết, chi tiết định trên chốt tỳ K6 =1,5
K = 1,5 . 1,2 . 1,5 . 1,2 . 1,3 . 1 = 4,2
Sơ đồ lực kẹp :
...............................................................................
Phương trình cân bằng tại điểm O :
Q . 30 + N . 40 = 0 N = w = 14721 N
Sai số điều chỉnh đồ gá phụ thuộc vào khả năng lắp ráp của đồ gá và dụng cụ điều chỉnh. Ta có thể lấy ...đc = 10m
Khi tính toán sai số, sai số gá đặt cho phép ([...gđ]) như sau :
Với:
Dung sai kích thước nguyên công: 0,24mm = 240..
Lấy [...gđ] = 100 ...m
Tính sai số chế tạo
................................................................................
h. Các kết cấu khác:
- Cơ cấu kẹp phụ : Để giữ cho chi tiết không bị rơi khi định vị và khi gia công, kích thước và cơ cấu kẹp như hình vẽ sau.
- Then dẫn hướng : Được lắp xít trên rãnh chữ T của bàn máy để tránh cho đồ gá khỏi bị xê dịch theo phương ngang khi gia công chi tiết.
KẾT LUẬN
Sau một thời gian làm đồ án, 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] . Trần Văn Địch .
Thiết kế môn học chế tạo máy.
Trường đại học bách khoa - Hà Nội - 1998.
[2]. Nguyễn Đắc Lộc, Lê Văn Tiến, Ninh Đức Tốn, Trần Xuân Việt.
Sổ tay công nghệ chế tạo máy - tập 1.
[3]. Nguyễn Đắc Lộc, Lê Văn Tiến, Ninh Đức Tốn, Trần Xuân Việt.
Sổ tay công nghệ chế tạo máy - tập 2.
"TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ ĐỒ ÁN"