Đang tải... (xem toàn văn)
Đồ án công nghệ chế tạo máy_ống côn
Đồ án CNCTM Trần Trọng Hiếu CTM3- K44 1 Thuyết minh đồ án công nghệ chế tạo máy I. Nhiệm vụ thiết kế Thiết kế qui trình công nghệ gia công chi tiết ống côn bắt chầy của máy dập đảm bảo yêu cầu kỹ thuật đã cho trong bản vẽ chi tiết. II. Phân tích chức năng làm việc của chi tiết. Đây là một dạng chi tiết thuộc loại chi tiết dạng bạc.Đó là những chi tiết dạng ống tròn, thành mỏngTrong quá trình làm việc chi tiết luôn chịu : + Mài mòn lớn + ứng suất thay đổi theo chu kì + Lực va đập + Tải trọng động lớn Cũng nh- các chi tiết dạng khác, tính công nghệ trong việ gia công để đạt các yêu cầu kĩ thuật cần thiết .Tr-ớc hết cần chú ý đến đặc tr-ng quan trọng đối cới các chi tiết dạng bạc là tỉ số giữa chiều dài và đ-ờng kính ngoài lớn nhất của chi tiết. Tỉ số phải thoả mãn trong giới hạn: 0,5 3,5 Tiếp đến phải chú ý đến kích th-ớc lỗ của bạc bởi vì cùng một đ-ờng kính gia công lỗ bao giờ cũng khó hơn gia công trục. Bề dày của thành bạc cũng không nên quá mỏng để tránh biến dạng khi gia công và nhiệt luyện. Theo đề bài: 88,0 210 188 max D l nh- vậy thoả mãn điều kiện Yêu cầu kỹ thuật cơ bản. - Độ không song song tâm mặt côn và lỗ 60 và 210 < 0,02 - Độ ô van mặt côn < 0,02. Đồ án CNCTM Trần Trọng Hiếu CTM3- K44 2 - Nhiệt luyện đặt HRC = 40 - 50 II. Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết. Cũng nh- các chi tiết dạng khác, tính công nghệ trong việ gia công để đạt các yêu cầu kĩ thuật cần thiết .Tr-ớc hết cần chú ý đến đặc tr-ng quan trọng đối cới các chi tiết dạng bạc là tỉ số giữa chiều dài và đ-ờng kính ngoài lớn nhất của chi tiết. Tỉ số phải thoả mãn trong giới hạn: 0,5 3,5 Tiếp đến phải chú ý đến kích th-ớc lỗ của bạc bởi vì cùng một đ-ờng kính gia công lỗ bao giờ cũng khó hơn gia công trục. Bề dày của thành bạc cũng không nên quá mỏng để tránh biến dạng khi gia công và nhiệt luyện. Theo đề bài: 88,0 210 188 max D l nh- vậy thoả mãn điều kiện Đ-ờng kính lỗ 146 phải giảm xuống 140 để thnhf lỗ 17 sẽ không quá mỏng, tránh biến dạng khi gia công . Khi gia công chi tiết dạg bạc, yêu cầu kĩ thuật quan tọng nhất là độ không đồng tâm giữa mặt ngoài và mặt lỗ, cũng nh- dộ vuông góc giữa mặt đầu và đ-ờng tâm lỗ. Cụ thể nh- sau: + Mặt trụ ngoài 210 và 100 đạt cấp chính xác: 7 - 10. + Độ nhám mặt đầu: R a =2,5 ;R z = 40 10 + Độ không vuông góc giữa mặt đầu và đ-ờng tâm lỗ + Độ nhám bề mặt ngoài R a = 2,5. + Độ nhám bề mặt lỗ R a = 2,5 0, III. Xác định dạng sản xuất. Để xác định dạng sản xuất ta phải dựa vào trọng l-ợng của chi tiết và sản l-ợng chi tiết hàng năm. Đồ án CNCTM Trần Trọng Hiếu CTM3- K44 3 a) Tính trọng l-ợng của chi tiết. - Tính thể tích chi tiết. Để tính đ-ợc thể tích của chi tiết ta tiến hành chi chi tiết ra làm nhiều phần để tính các V i sau đó lấy tổng các V i vậy sau khi tính toán ta đ-ợc V = 1,3(dm 3 ) - Khối l-ợng riêng của hợp kim thép : = 7,85 kG/dm 3 . - Trọng l-ợng của chi tiết. Q = .V Vậy Q = 1,3.7,85 =10,3 (kg) b) Tính sản l-ợng chi tiết. Sản l-ợng chi tiết hàng năm đ-ợc xác định theo công thức : ). 100 1.(.1 mNN N - Số chi tiết đ-ợc sản xuất trong 1 năm. N1 - Số sản phẩm đ-ợc giao N1 = 10000. m - Số chi tiết trong 1 sản phẩm, (m =1). - Số chi tiết đ-ợc chế tạo thêm để dự trữ ( lấy = 6). - Tính đến tỷ lệ % phế phẩm ( = 4). 11000) 100 64 1.(10000 N (chi tiết/năm) c) Xác định dạng sản xuất. Dạng sản xuất đ-ợc xác định theo bảng 2 TKĐACNCTM ta có dạng sản xuất hàng hàng khối. IV. Chọn ph-ơng pháp chế tạo phôi. - Do các đặc điểm của phôi nh- : + Sản xuất hàng khối. + Vật liệu là thép. + Chi tiết không lớn. Đồ án CNCTM Trần Trọng Hiếu CTM3- K44 4 - Do đó, có thể chế tạo chi tiết theo ph-ơng pháp đúc trong khuôn cát. Căn cứ vào điều kiện sản xuất của n-ớc ta, qui định ph-ơng pháp đúc trong khuôn cát với: + Khuôn cát làm bằng máy. + Mẫu làm băng kim loại - Chọn mặt phân khuôn : Mặt phân khuôn đ-ợc biểu diễn trên hình vẽ. V. Thiết kế qui trình công nghệ gia công chi tiết. 1. Xác định đ-ờng lối công nghệ. Sau khi phân tích kết cấu của chi tiết, dạng sản xuất là hàng khối và trong điều kiện sản xuất ở n-ớc ta hiện nay, ta chọn ph-ơng án phân tán nguyên công, sử dụng nhiều đồ gá chuyên dùng để gia công trên các máy thông dụng. 2. Tính toán và lập qui trình công nghệ gia công chi tiết. Nguyên công tạo phôi. Chế tạo phôi bằng ph-ơng pháp đúc. Đúc trong khuôn cát, mẫu bằng kim loại. Nguyên công ủ và làm sạch phôi. Sau khi đúc, phôi phải đ-ợc ủ để khử ứng suất d-, sau đó phôi phải đ-ợc làm sạch tr-ớc khi gia công cơ. Đồ án CNCTM Trần Trọng Hiếu CTM3- K44 5 Từ những sự phân tích trên đây ta có thể có đ-ợc các nguyên công chủ yếu để gia công sau : - Nguyên công 1 : Gia công đầu to (tiện ngoài, mặt đầu, vai, tiện lỗ 140) - Nguyên công 2 : Gia công đầu nhỏ (tiện ngoài, mặt đầu, vai, tiện côn ngoài, tiện ren M1002) - Nguyên công 3 : Gia công lỗ 60(khoét, doa) - Nguyên công 4 : Gia công các lỗ ở đầu lớn (4 lỗ 17, 2 lỗ ren M16 ). - Nguyên công 5 : Tiện côn trong đầu nhỏ với độ côn10 0 . - Nguyên công 6 : Tổng kiểm tra Nguyên công 1:Gia công đầu to (Nguyên công tạo mặt phẳng tinh để gia công các mặt khác) Định vị và kẹp chặt. Chi tiết đ-ợc định vị trên mâm cặp 3 chấu tự định tâm mặt đầu(100) đ-ợc tỳ sát vào một mặt phẳng của mâm cặp (hạn chế 3 bậc tự do), 3 chấu hạn chế chi tiết 2 bậc tự do. Nh- vậy chi tiết bị hạn chế 5 bậc tự do. Tính toán l-ợng d- gia công. + B-ớc 1 : Tiện khoả mặt đầu đạt kích th-ớc 210 - Với kích th-ớc lớn nhất 210 tra bảng 394 sổ tay công nghệ tập 1ta có: l-ợng d- là Z = 2,5(mm). + B-ớc 2 :Tiện ngoài dạt kích th-ớc 45 (mm) ta có: l-ợng d- là Z = 2(mm). Đồ án CNCTM Trần Trọng Hiếu CTM3- K44 6 + B-ớc 3 : Tiện mặt bích đối diện l-ợng d- là Z = 2(mm). + B-ớc 4 : Tiện lỗ 140 ta có: l-ợng d- là Z = 2,5(mm). Nguyên công 2 : Gia công đầu nhỏ. Nguyên công này đ-ợc chia làm 3 b-ớc. + B-ớc 1: Khoả mặt đầu đạt 100. L-ợng d- là Z = 2,5(mm). + B-ớc 2: Tiện thô ngoài đạt 100 l-ợng d- là Z = 2,5 (mm). + B-ớc 3 :Tiện mặt côn với l-ợng d- bé nhất Z=2,5(mm) Nguyên công 3 : Khoét, doa lỗ 60 l-ợng d- tổng cộng Z = 2(mm). + B-ớc 1: Khoét 1,5(mm) + B-ớc 2: Doa 0,5(mm). Nguyên công 4 : Khoan 4 lỗ 17, 2 lỗ M16 và tarô ren 2 lỗ M16 L-ợng d- bằng đ-ờng kính lỗ với chiều sâu lỗ là 45(mm). Nguyên công 5 : Tiện côn 10 0 L-ợng d- Z = 2,5(mm) Tính toán chế độ cắt cho từng nguyên công Đồ án CNCTM Trần Trọng Hiếu CTM3- K44 7 Nguyên công 1: Gia công đầu to trên máy tiện - Chọn máy :Máy tiện 1K62. Công suất động cơ N m = 10kW. Thông số máy: Chiều cao tâm 200mm.Số vòng quay trục chính 12,5 2000 vòng /phút,b-ớc tiến dao dọc 0,074,15, b-ớc tiến dao ngang 0,0352,08 Chọn dao:Dao tiện lỗ trong ta dùng dao ba gắn mảnh hợp kim T15K6 Dao tiện đầu cong có gắn mảnh hợp kim cứng T15k6 Dao tiện ngoài để khoả thẳng mặt đầu HKC T15K6 ( Tra theo bảng 6-1 Dao tiện Sổ tay Công nghệ Chế Tạo Máy ): + B-ớc 1: Tiện khoả mặt đầu 210 với R z = 3,2 Ta phải chia làm tiện thô và tiện tinh a)Tiện thô : + Chọn chiều sâu cắt t = 2(mm) với vật liệu là thép C tra bảng 5.60 - sổ tay CN T 2 ta chọn đ-ợc l-ợng chạy giao là S = 0,5 (mm /vòng). Tra bảng 5.64 sổ tay CN ta chọn đ-ợc V cắt = 255(m/ph). Từ đây ta có thể tính đ-ợc vận tốc cắt thực tế V tt = V cắt .K 1 .K 2 Đồ án CNCTM Trần Trọng Hiếu CTM3- K44 8 K 1 : Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào nhóm và cơ tính của thép cho trong bảng 5-3 Sổ tay CNCTM- k 1 = 0,9 K 1 : Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào nhóm và cơ tính của thép cho trong bảng 5-3 Sổ tay CNCTM- k 1 = 0,9 K 2 : Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào trạng thái của bề mặt gia công và chu kỳ bền của dao cho trong bảng 5-37 Sổ tay CNCTM- k 2 = 0,6 K 3 : Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào dạng gia công cho trong bảng 5-36 Sổ tay CNCTM- k 3 = 0,75. Vậy tốc độ tính toán là: V tt =V cắt .k 1 .k 2 .k 3 =255.0,9.0,6.0,75 =103 (m/ph). số vòng quay của động cơ : n t = 1000. 1000.103 156,7 . 3,14.210 t v d (v/ph) Ta chọn theo số vòng quay của máy: n t =160(v/ph). Tính lại vận tốc cắt: V tt = 100 1000 e dn (m/ph) Tra bảng 5.68 sổ tay CNT 2 ta có đ-ợc công suất yêu cầu N=2,9 (KW). Nh- vậy máy đã chọn thoả mãn yêu cầu. b)Tiện tinh mặt đầu 210. Với chiều sâu cắt t = 0,5 (mm).Tra bảng 5.62 với bán kính đỉnh dao 1mm, vật liệu là thép ta có : l-ợng chạy dao S = 0,11(mm/vòng). Từ bảng 5.64 ta có V cắt = 409 (m/ph) V tt = 409.K 1 .K 2 .K 3 =165,6(v/ph). số vòng quay của trục chính n e = 1000. 251 . t v d (v/ph). Ta chọn số vòng quay theo máy n e = 250(v/ph) tính lại vận tốc cắt V cắt = 165 1000 e dn (m/ph) Tra bảng 5.68 sổ tay CNT 2 ta chọn đ-ợc công suất yêu cầu: N= 2(KW). Nh- vậy máy đã chọn thoả mãn yêu cầu. Đồ án CNCTM Trần Trọng Hiếu CTM3- K44 9 B-ớc 2:Tiện ngoài đầu to đạt R a =3,2 với 210, l-ợng d- 2(mm) a)Tiện thô: Với chiều sâu cắt t = 1,5(mm). Tra bảng 5.60 sổ tay CNT 2 ta chọn đ-ợc l-ợng chạy dao S = 0,7(mm/vòng). Từ bảng 5.64 ta tra đ-ợc V cắt =205 (m/ph) V tt =205.0,6.0,75.0,9 = 83 (m/ph) số vòng quay của máy : n e = 1000. 126 . t v d (v/ph).Ta chọn theo số vòng quay theo máy n e = 130 (v/ph). Tính lại vận tốc cắt V cắt = 1000 e dn 85,7(m/ph). Tra bảng 5.68 ta chọn đ-ợc công suất yêu cầu của máy N= 2,4 (KW).Giá trị này thoả mãn máy đã chọn. b)Tiện tinh mặt đầu. Với chiều sâu cắt t = 0,5(mm) tra bảng 5.62 sổ tay CNT 2 ta có S = 0,2(mm/vòng) V cắt = 95 (m/ph) .Ta tính số vòng quay của máy n e = 1000. . t v d 144(v/ph) Ta chọn số vòng quay theo máy n e =150(v/ph). Ta xác định lại vận tốc cắt V cắt = 1000 e dn 99(m/ph). Tra bảng 5.68 sổ tay CNT 2 ta chọn đ-ợc công suất yêu cầu: N = 2(KW).Nh- vậy thoả mãn loại máy đã chọn B-ớc 3 : Tiện mặt bích đối diện. L-ợng d- 2 (mm), do bề mặt này không có yêu cầu về cấp chính xác nên ta chỉ gia công thô 1 lần cho cả l-ợng d Với chiều sâu cắt t = 2(mm) tra bảng 5.60 sổ tay CNT 2 ta có l-ợng chạy dao S =0,7(mm/vòng).Tra bảng 5.64 V cắt = 231(m/ph) Đồ án CNCTM Trần Trọng Hiếu CTM3- K44 10 V tt = 231.0,6.0,75.0,9 =94(m/ph) số vòng quay của máy n e = 1000. . t v d 143 (v/ph). Ta chọn số vòng quay theo máy n e =150(v/ph).Ta tính lại vận tốc cắt V cắt = 1000 e dn 99(m/ph). Dựa vào các giá trị, tra bảng 5.68 ta có công suất yêu cầu N = 2(KW).Thoả mãn B-ớc 4: Tiện lỗ 140 Do lỗ không có yêu cầu về cấp chính xác nên ta chỉ gia công thô một lần cho cả l-ợng d Với chiều sâu cắt t = 2,5(mm) tra bảng 5.61 ta có l-ợng chạy dao S=0,3(mm/vòng). Tra bảng 5.64 sổ tay công nghệ tập 2 ta có V cắt = 236 (v/ph). V tt = 236.0,6. 0,75 . 0,9 =96(m/ph) số vòng quay của máy n e = 1000. . t v d 218(v/ph). Chọn n e theo máy n e = 220(v/ph) Tính lại vận tốc cắt V cắt = 1000 e dn 97(m/ph) Từ các giá trị trên ta có thể tra đ-ợc công suất yêu cầu của máy N = 2,4(KW).Thoả mãn loại máy đã chọn. Nguyên công 2 : Gia công đầu đầu nhỏ trên máy tiện Các thông số máy đã đ-ợc chọn ở trên B-ớc 1 : Tiện khoả mặt đầu đạt 100 Do yêu cầu về cấp chính xác nên ta tiến hành 2 lần tiến dao để cắt hết l-ợng d- a) Tiện thô với chiều sâu cắt t = 2(mm). Tra bảng 5.60 sổ tay T 2 ta có l-ợng chạy dao S = 0,7(mm/vòng). [...]... 182.0,9.0,6.0,75 =74(m/ph) số vòng quay của máy ne = 1000.vt 214(v/ph) d chọn theo số vòng quay của máy ne = 220(v/ph) tính lại vận tốc cắt : Vcắt = d ne 1000 76(m/ph) Tra bảng ta chọn đ-ợc công suất yêu cầu của máy N= 3,4(KW).Thoả mãn Nguyên công 3 Tính toán chế độ cắt cho nguyên công khoét và doa lỗ 60 ở đây gia công trên máy khoan đứng, mũi khoét, doa đ-ợc lắp vào chuôi côn máy khoan.Dao khoét, doa là dao... mặt gia công và bề mặt chuẩn - Nếu chi tiết đ-ợc gia công bằng dao định hình và dao định kích th-ớc thì sai số của đồ gá không ảnh h-ởng đến kích th-ớc và sai số hình dáng của bề mặt gia công - Khi gia công bằng phiến dẫn dụng cụ thì sai số đồ gá ảnh h-ởng đến khoảng cách tâm của các lỗ gia công và khoảng cách từ mặt định vị tới tâm lỗ - Độ không song song giữa các mặt định vị và mặt đáy của đồ gá sẽ... quay theo máy ne = 200(v/ph) tính lại vận tốc cắt Vcắt = 48(m/ph) Tra bảng 5.68 ta có công suất yêu cầu của máy thoả mãn máy đã chọn VI.tính toán kết cấu đồ gá khoan 1 Tính lực kẹp - Sơ đồ định vị : Khi thiết kế đồ gá cần tuân theo các b-ớc sau đây: VI.1 Xác định kích th-ớc của bàn máy 980x825 mm2, khoảng cách từ bàn máy tới trục chính Đó là những số liệu cần thiết để xác định kích th-ớc đồ gá VI.2... gian nguyên công) To - Thời gian cơ bản ( thời gian cần thiết để biến đổi trực tiếp hình dạng, kích th-ớc và tính chất cơ lí của chi tiết; thời gian này có thể đ-ợc thực hiện bằng máy hoặc bằng tay và trong từng tr-ờng hợp gia công cụ thể có công thức tính t-ơng ứng) Tp - Thời gian phụ ( thời gian cần thiết để ng-ời công nhân gá, tháo chi tiết, mở máy, chọn chế độ cắt, dịch chuyển ụ dao và bàn máy, kiểm... lực cắt khi gia công gián đọan K3 = 1,3 K4 :Hệ số tính sai số của cơ cấu kẹp K4 = 1,3 K5 :Hệ số tính đến mức độ thuận lợi của cơ cấu kẹp K5 = 1 K6 :Hệ số kể đến mômen làm quay chi tiết K6 = 1,5 K = 6,4 19 Đồ án CNCTM Trần Trọng Hiếu CTM3- K44 VII Tính thời gian cơ bản cho tất cả các nguyên công: Trong sản xuất hàng loạt và sản xuất hàng khối thời gian nguyên công đ-ợc xác định theo công thức sau... bề mặt gia công và bề măt chuẩn Sai số gá đặt đ-ợc tính theo công thức sau( do ph-ơng của các sai số khó xác định ta dùng công thức véctơ ): gd c k dcg = c k ct m dc Trong đó: 18 Đồ án CNCTM Trần Trọng Hiếu CTM3- K44 - c: sai số chuẩn do chuẩn định vị không trùng với gốc kích th-ớc gây ra - c =0,03 - k: sai số kẹp chặt do lực kẹp gây ra Sai số kẹp chặt đ-ợc xác định theo các công thức... hạn chế 3 bậc tự do và trụ ngắn 2 bậc tự do VI.3 Vẽ đ-ờng bao của chi tiết tại nguyên công thiết kế đồ gá( theo tỉ lệ 1:1) Đ-ờng bao của chi tiết vẽ bằng nét chấm gạch Việc thể hiện hai hoặc ba hình chiếu là tuỳ thuộc vào mức độ phức tạp của đồ gá Hình chiếu thứ nhất của chi tiết phải đ-ợc thể hiện đúng vị trí đang gia công trên máy VI.4 Xác định ph-ơng, chiều và điểm đặt của lực cắt, lực kẹp 16 Đồ án. .. gia công k n =1 (Bảng 5 2) b =660(MPa); nv = 0,9 (Bảng 5.2 sổ tay công nghệ tập 2) kMV = 1.12 kUV = 1 (Vật liệu T15K6 tra bảng 5.6 ) Vtt = 13.1,12 = 14,56(m/ph) số vòng quay của động cơ ne= 1000.vt 77(v/ph) d 13 Đồ án CNCTM Trần Trọng Hiếu CTM3- K44 Chọn số vòng quay theo máy ne =80(v/ph) Tính lại vận tốc cắt : Vcắt = d ne 1000 15,1(v/ph) Do khi khoét, doa ta cũng thực hiện trên máy khoan và máy. .. 0,15.520 *.Tổng thời gian của nguyên công 4 là: T0=T01+ T02 =4.0,84 +2.0,795 = 4,95 (phút) 5 nguyên công 5: tiện lỗ côn 100 To = L L1 L2 S n 48 = 48,74 (mm) cos(10) L1= (0,5 5) = 3 L2 = (1 3) = 2 L= t = 2(mm) 24 Đồ án CNCTM Trần Trọng Hiếu CTM3- K44 S = 0,1 mm/ vòng n=400 (vòng/ phút ) Thay số ta đ-ợc : T0 = 48,75 3 2 1,33 (phút ) 0,1.400 6 tổng thời gian gia công cơ bản là: T = T0 = 5,44 + 4,44... khoét, doa là dao tuỳ động do không có loại tiêu chuẩn với đ-ờng kính của lỗ Lập sơ đồ gá đặt: 12 Đồ án CNCTM Trần Trọng Hiếu CTM3- K44 Chọn máy: Máy khoan đứng 2A135 có đ-ờng kính mũi khoan lớn nhất khi khoan thép có độ bền trung bình số vòng quay trục chính n=68 1100vòng/phút.B-ớc tiến dao 0,11 1,60mm/vòng Công suất của máy Nm = 6 kW Đ-ờng kính mũi khoét D=50(mm) Tra bảng 5.104 sổ tay CNT2 l-ợng chạy . ph-ơng án phân tán nguyên công, sử dụng nhiều đồ gá chuyên dùng để gia công trên các máy thông dụng. 2. Tính toán và lập qui trình công nghệ gia công chi tiết. Nguyên công tạo phôi. Chế tạo. Đồ án CNCTM Trần Trọng Hiếu CTM3- K44 1 Thuyết minh đồ án công nghệ chế tạo máy I. Nhiệm vụ thiết kế Thiết kế qui trình công nghệ gia công chi tiết ống côn bắt chầy của máy dập. Nguyên công 3 : Gia công lỗ 60(khoét, doa) - Nguyên công 4 : Gia công các lỗ ở đầu lớn (4 lỗ 17, 2 lỗ ren M16 ). - Nguyên công 5 : Tiện côn trong đầu nhỏ với độ côn1 0 0 . - Nguyên công 6 :