Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy Đặng Quốc Dũng _ Lớp Chế Tạo Máy k3 Lời nói đầu: Thiết kế chế tạo tập hợp nhiệm vụ liên tục nối tiếp lẫn Mỗi công đoạn q trình thiết kế chế tạo có vai trị nhiệm vụ riêng Q trình thiết kế coi hoàn thiện mà ý tưởng nhà thiết kế đưa phải có tính ưu việt tính sử dụng, tính kinh tế, tính phổ cập cuối tính cơng nghệ Tính cơng nghệ sản phẩm tính chất mơ hình nhà thiết kế đưa có cấu tạo cho khả công nghệ đất nước thực hạn chế thấp giá thành chế tạo Tính cơng nghệ mơ hình thiết kế có ý nghĩa vơ quan trọng sản phẩm chế tạo Giá thành chế tạo sản phẩm phụ thuộc nhiều vào công nghệ sản suất Công nghệ sản suất đơn giản giảm thời gian sản xuất, giảm hao mịn máy móc dẫn tới giảm giá thành chế tạo Chính việc thiết kế quy trình cơng nghệ tối ưu có ý nghĩa quan trọng thiết kế, sản suất, chế tạo Nắm vững đặc tính cơng nghệ quy trình sản xuất giúp cho người kỹ sư có nhìn tổng qt làm cho ý tưởng thiết kế người kỹ sư phù hợp với khả công nghệ đảm bảo chắn ý tưởng thực Đồ án cơng nghệ chế tạo máy khơng nằm ngồi mục đích Làm đồ án công nghệ chế tạo máy dịp để sinh viên làm quen với quy trình chế tạo sở cho ý tưởng thiết kế sau Trong đồ án trình bày thiết kế quy trình gia cơng chi tiết “khớp nối ”với nội dung sau: - 01 vẽ Ao trình bày ngun cơng - 01 vẽ A0 thể đồ gá cho nguyên công khoan - 01 vẽ A4 thể vẽ chi tiết - 01 vẽ A3 thể vẽ lồng phôi - 01 thuyết minh A4 Tôi xin chân thành cảm ơn thầy giáo aaaaaaaaaaa thuộc môn chế tạo máy tận tình hướng dẫn để đồ án hồn thành tiến độ cơng việc giao với chất lượng đảm bảo Do thời gian hạn chế nên đồ án tránh thiếu sót, mong đóng góp ý kiến sửa sai thầy giáo bạn Sinh viên Đặng Quốc Dũng Trường ĐHSPKT VINH Khoa Cơ Khí Chế Tạo Máy Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy Phần I : Đặng Quốc Dũng _ Lớp Chế Tạo Máy k3 phân tích điều kiện làm việc chi tiết 1.1 công dụng chi tiết : Chi tiết khớp nối, cho thuộc loại khớp nối đĩa dùng nhiều nghành chế tạo máy Đặc biệt hộp giảm tốc dùng để nối cố định trục thường trục động với hộp giảm tốc hộp giảm tốc với băng tải nhằm truyền chuyển động quay từ trục động sang trục hộp giảm tốc từ trục hộp giảm tốc băng tải từ trục sang trục Trên chi tiết có lỗ φ 20 cách vòng chia φ120 dùng để nói mặt bích khớp nối bu lơng Lỗ có rãnh then dùng để lắp trục hộp giảm tốc 1.2 điều kiện làm việc chi tiết : Khớp nối đĩa lắp trục hộp giảm tốc lắp với khớp nối trục động bu lơng nhằm mục đích truyền mơmen quay từ trục động sang hộp giảm tốc khớp nối chịu mơmen xoắn mx dựa vào để ta chọn khớp nối đĩa phù hợp khớp nối có khả chịu tải khớp nối đĩa nói riêng khớp nối nói chung thường tính tốn theo mơmen qn tính mt với : Mt = k.mx=9.55x106 kN (N.mm) n Mx : mômen xoắn K: hệ số tải trọng 1.3 vật liệu:: - Chi tiết làm từ vật liệu C45, phép kết cấu chất lượng tốt Thành phần hoá học vật liệu: lưu huỳnh S ≤ 0,045 0/0 phốt P ≤ 0,045 0/0 bon C = 0,045 0/0 Mangan Mn ≤ 0,8 0/0 Silic Si ≤ 0,3 0/0 1.4 : phân tích kết cấu yêu cầu kỷ thuật chi tiết : - khớp nối có đủ độ cứng vững để gia công không bị biến dạng - khớp nối có bề mặt mặt bích mặt lỗ u cầu đặt khớp nối yêu cầu lien quan đến độ xác mặt bích bề mặt lỗ yêu cầu độ xác nhám bề mặt vị trí tương quan - lỗ φ50 , lỗ côn , lỗ φ20 cần gia cơng đạt độ xác cấp với dung sai ( tra bảng I trang 19 sách dung sai kỷ thuật đo lường ) φ50 +0.03 ; φ20+0.05 ;và kích thước lỗ φ40+0.05 góc 2o51’±20’ đạt độ nhẵn bóng bề mặt Rz = 20 Trường ĐHSPKT VINH Khoa Cơ Khí Chế Tạo Máy Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy Đặng Quốc Dũng _ Lớp Chế Tạo Máy k3 - kích thước chiều dọc trục đường kính ngồi chi tiết lấy sai số ±0.1 với Ra = 2.5 - rãnh then 8x6 cần gia cơng đạt cấp xác h9 tức 8+0.03 với độ nhám bên Ra= 2.5 - lỗ gia cơng đạt độ xác cấp tức lỗ lớn φ40+0.05 có góc 2051’ nhám bề mặt Rz =20 - vị trí phân bậc chi tiết góc vát 2x450 vê trịn với bán kính R=3 để giảm ứng suất làm việc - lỗ φ20 dùng để lắp bulông cần gia công đạt φ50 +0.05 - độ vng góc bề mặt làm việc (mặt bích) so với đường tâm A 0.05mm - độ không song song đường tâm lỗ đường tâm A không vượt 0.05mm - độ khơng trụ đường kính ngồi khơng vượt q 0.05mm Phần II : vật liệu phôi phương án chọn phôi dạng sản xuất phương án gia công chuẩn bị phôi : 2.1 vật liệu : Chi tiết cho thuộc chi tiết dạng bạc chế tạo với nhiều loại vật liệu : gang xám ,thép kết cấu ,đồng …trong ta thấy với chi tiết cho thép C45 vật liệu dùng chế tạo chi tiết hợp lý thép dễ chế tạo có tính dẻo cao 2.2 phương án chọn phôi : Với vật liệu cho thép C45 chi tiết khớp nối đĩa thuộc chi tiết dạng bạc có kết cấu tương đối đơn giản ta có phương án sau : - phơi định hình : phơi cán mỏng phơi đúc đặc loại phơi có tính tốt phương án chế tạo phôi đơn giản phù hợp với loại chi tiết dạng bạc có đường kính lỗ nhỏ φ20 loại phơi khơng phù hợp chi tiết khớp nối ta cần gia công - phôi ống : đảm bảo với điều kiện chi tiết dạng bạc có đường kính lỗ lớn φ20 chi tiết có mặt bích lớn chi tiết khớp nối đĩa khơng thích hợp làm tăng thời gian gia cơng lượng dư lớn chi phí vật liệu tăng - phơi đúc có lỗ sẵn : chi tiết dạng bạc có mặt bích lớn có đường kính lỗ lớn φ 20 phơi đúc có lỗ sẵn thích hợp đúc tùy phương pháp đúc ta tiết kiệm vật liệu thời gian gia công hạ gia thành sản phẩm Vậy với phương án ta chọn phương án phơi đúc có lỗ sẵn phương án chọ phơi thích hợp để chế tạo chi tiết cho 2.3 xác định dạng sản xuất : a > xác đinh khối lượng chi tiết - thể tích gần chi tiết : Trường ĐHSPKT VINH Khoa Cơ Khí Chế Tạo Máy Đồ án Cơng Nghệ Chế Tạo Máy Đặng Quốc Dũng _ Lớp Chế Tạo Máy k3 Vct = 3,14[80.40 + 20.80 − 80.20.10 − 80(40 + 32 + 40.32 ) − 20.25 ] − 80.6.8 = 701485,5 mm3 =0,715dm3 Ta có khối lượng riêng thép C45 : γ thép = 7,85 kg /dm3 Nên khối lượng gần chi tiết mct = Vct γ thép = 0,715 7,85 = 5,6 kg b > xác định số lượng chi tiết sản xuất năm N = N1 m (1+ α+β ) 100 Trong : N : số chi tiết sản xuất năm N1: số chi tiết cần sản xuất năm m : số chi tiết sản phẩm m=1 α số % phế phẩm α = 4% β số % cần chế tạo thêm để dự trữ N = 2500.1.(1+ 4+6 )= 2750 ( chi tiết ) 100 Tra bảng sách hướng dẫn thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy ta xác đinh dạng sản xuất hang loạt lớn 2.4 phương án gia công chuẩn bị phôi - đúc khuôn cát : Đúc khuôn cát dễ chế tạo hình vật đúc dùng lần suất thấp độ xác nhẵn bóng bề mặt thấp lương dư gia công lớn tốn nhiều kim loại khuôn cát thường dùng sản xuất đơn hàng laotj nhỏ vốn đầu tư cơng nghệ đơn giản - đúc khuôn kim loại : ưu điểm tính vật đúc tốt độ bóng bề mặt cao độ xác cao phế phẩm thường dùng đúc vật thể trịn xoay lỗ rộng thích hợp với sản xuất hàng loạt vừa lớn nhiên chi phí chế tạo khn lớn khn dùng nhiều lần với dạng chi tiết định = > Dựa vào dạng sản xuất chi tiết xác định dạng sản xuất hàng loạt lớn qua phân tích ta chọn phương án chế tạo phôi chi tiết khớp nối : đúc khn kim loại đúc khn kim loại làm nguội nhanh nên bề mặt ngồi thường bị cứng có độ ứng suất lớn nên đúc xong cần ủ để làm đồng tính vật đúc Từ phương pháp tạo phơi đúc khn kim loại ta có u càu vật đúc khuôn đúc sau : + bề mặt đúc có độ bóng Rz80 + góc khn 0045’ + bán kính góc lượn R= 3mm + cấp xác kích thước đúc IT14÷IT15 Trường ĐHSPKT VINH Khoa Cơ Khí Chế Tạo Máy Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy Đặng Quốc Dũng _ Lớp Chế Tạo Máy k3 + tra bảng 3-3 trang 174 sổ tay công nghệ chế tạo máy tập ta có sai lệch kích thước cho phép chi tiết đúc thép với cấp xác I kích thước từ 120÷260 mm 0,6 + < tra bảng 3-110 trang 259 sổ tay công nghệ chế tạo máy tập > ta có lương dư gia cơng vật đúc thép khuôn kim loại : Mặt mặt : 1,6 mm Mặt lỗ : 1,8mm Mặt ; 2.2mm Ta có vẽ lồng phôi : 160 50 28.4 2.2 40 80 1.6 20 80 100 Phần III : Lập tiến trình cơng nghệ gia cơng chi tiết phương án cơng nghệ : có phương án để gia cơng chi tiết : - phương án : thứ tự nguyên công + nguyên công : tiện thô tinh mặt bích ,tiện trụ ngồi φ160x20 , tiện lỗ φ50x20 +nguyên công : tiện thô tinh mặt đầu tiện mặt trụ φ80x80 ,tiện mặt bậc đạt φ160x20 ,tiện lỗ côn + nguyên công : khoan lỗ φ 20 +nguyên công : xọc rãnh then Trường ĐHSPKT VINH Khoa Cơ Khí Chế Tạo Máy Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy Đặng Quốc Dũng _ Lớp Chế Tạo Máy k3 +nguyên công : kiểm tra - phương án : thứ tự nguyên công + nguyên công : tiện thô tinh mặt đầu tiện mặt trụ φ80x80 ,tiện mặt bậc + ngun cơng : tiện thơ tinh mặt bích ,tiện trụ φ160x20 , tiện lỗ φ50x20 + nguyên công : khoan lỗ φ 20 +nguyên công : tiện lỗ côn +nguyên công : xọc rãnh then +nguyên công : kiểm tra => so sánh phương án phương án để chọn phương án gia cơng chi tiết : ta có phương án ngun cơng phương án giảm số lần gá đặt phương án tiện lỗ côn trước khoan lỗ nên hoan gá đặt lại khó luc phương án tiện thơ lỗ trụ sau khoan lỗ trước tiện lỗ nên độ xách khoan lỗ cao chi tiết yêu cầu độ xác cao nên ta chọn phương án làm phương án gia công chi tiết Trên sở kết cấu chi tiết yêu cầu kỹ thuật, với phơi đúc tạo có hình dạng vậy, ta phân chia thành nguyên công 3.1.Nguyên công 1: tiện thô tinh mặt đầu tiện mặt trụ φ80x80 ,tiện mặt bậc s s s 22.2 30 80±0.1 n 80±0.1 s - định vị : chi tiết định vị mặt bích mặt phẳng khống chế bậc mặt trụ phôi khống chế bậc chi tiết khống chế bậc tự mâm cặp chấu tự định tâm lực kẹp sinh siết chặt chấu mâm cặp - máy tiện T620 Trường ĐHSPKT VINH Khoa Cơ Khí Chế Tạo Máy Đồ án Cơng Nghệ Chế Tạo Máy Đặng Quốc Dũng _ Lớp Chế Tạo Máy k3 - dao có gắn mảnh hợp kim A ) bước : tiện mặt đầu đạt kích thước 100±0.1 - chiều sâu cắt : t = 1,6mm -lượng chạy dao : s=0,3÷ 0,4 mm/vịng Chọn s= 0,35 mm/vòng - tốc độ cắt v= 227(m/phút) Hệ số hiệu chỉnh phù thược vào bề mặt phôi k= 0,72 => v = 227 0,72 =163,4 (m/phút) v.1000 163,4.1000 n = π D = 3,14.83,2 = 625(v / p) chọn n= 500 (v/p) tốc độ quay trục = π D.n 3,14.83,2.500 = = 131(m / p ) 1000 1000 => Vthực - lực cắt : < theo trang 16 STCNCTM T2 > P = 10C P t x s y v n k p Tra bảng 5-23 < STCNCTM-T2> CP= 300 , x=1 ,y=0,75 ,n= -0,15 , Ta có : p= 10.300.1,61.0,30,75.131-0,15=936 (N) - công suất cắt : < trang 16 STCNCTM-T2> N= P.V 936.131 = = 2(kw) 1020.60 1020.60 T= - thời gian gia công : L + L1 + L2 S n L : chiều dài bề mặt gia công L1: chiều dài ăn dao L2 : chiều dài thoát dao Ta có : T1 = 1,6 L1= tan g 450 + = 3,6mm 40 + 3,6 + = 0,26( phút ) 0,35.500 B ) bước : tiện trụ φ80x80 - chiều sâu cắt : t = 1,6mm -lượng chạy dao : s=0,3÷ 0,4 mm/vịng Chọn s= 0,38 mm/vòng - tốc độ cắt v= 182(m/phút) Hệ số hiệu chỉnh phù thược vào bề mặt phôi k= 0,72 => v = 182 0,72 =131,04 (m/phút) Trường ĐHSPKT VINH Khoa Cơ Khí Chế Tạo Máy Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy v.1000 Đặng Quốc Dũng _ Lớp Chế Tạo Máy k3 131,04.1000 n = π D = 3,14.83,2 = 501,5(v / p) chọn n= 500 (v/p) tốc độ quay trục = π D.n 3,14.83,2.500 = = 130(m / p) 1000 1000 => Vthực - lực cắt : < theo trang 16 STCNCTM T2 > P = 10C P t x s y v n k p Tra bảng 5-23 < STCNCTM-T2> CP= 300 , x=1 ,y=0,75 ,n= -0,15 , Ta có : p= 10.300.1,61.0,380,75.130-0,15=1119 (N) - cơng suất cắt : < trang 16 STCNCTM-T2> N= P.V 1119.130 = = 2,4(kw) 1020.60 1020.60 T= - thời gian gia công : L + L1 + L2 S n L : chiều dài bề mặt gia công L1: chiều dài ăn dao L2 : chiều dài thoát dao 1,6 L1= tan g 450 + = 3,6mm Ta có : T2 = 80 + 3,6 + = 0,89( phút ) 0,38.500 C ) bước : tiện mặt bậc - chiều sâu cắt : t = 1,6mm -lượng chạy dao : s=0,3÷ 0,4 mm/vịng Chọn s= 0,38 mm/vịng - tốc độ cắt v= 182(m/phút) Hệ số hiệu chỉnh phù thược vào bề mặt phôi k= 0,72 => v = 182 0,72 =131,04 (m/phút) v.1000 131,04.1000 n = π D = 3,14.83,2 = 501,5(v / p) chọn n= 500 (v/p) tốc độ quay trục = π D.n 3,14.83,2.500 = = 130(m / p) 1000 1000 => Vthực - lực cắt : < theo trang 16 STCNCTM T2 > P = 10C P t x s y v n k p Tra bảng 5-23 < STCNCTM-T2> CP= 300 , x=1 ,y=0,75 ,n= -0,15 , Trường ĐHSPKT VINH Khoa Cơ Khí Chế Tạo Máy Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy Đặng Quốc Dũng _ Lớp Chế Tạo Máy k3 Ta có : p= 10.300.1,61.0,380,75.131-0,15=1119 (N) - công suất cắt : < trang 16 STCNCTM-T2> N= P.V 1119.131 = = 2,4(kw) 1020.60 1020.60 T= - thời gian gia công : L + L1 + L2 S n L : chiều dài bề mặt gia công L1: chiều dài ăn dao L2 : chiều dài thoát dao 1,6 L1= tan g 450 + = 3,6mm Ta có : T3 = 40 + 3,6 + = 0,5( phút ) 0,38.500 D ) bước : tiện thô lỗ φ31x80 - chiều sâu cắt : t = 0,4mm -lượng chạy dao : s=0,3÷ 0,4 mm/vịng Chọn s= 0,38 mm/vòng - tốc độ cắt v= 182(m/phút) Hệ số hiệu chỉnh phù thược vào bề mặt phôi k= 0,72 => v = 182 0,72 =131,04 (m/phút) v.1000 131,04.1000 n = π D = 3,14.83,2 = 501,5(v / p) chọn n= 500 (v/p) tốc độ quay trục π D.n 3,14.31.500 = = 49(m / p ) 1000 1000 => Vthực = - lực cắt : < theo trang 16 STCNCTM T2 > P = 10C P t x s y v n k p Tra bảng 5-23 < STCNCTM-T2> CP= 300 , x=1 ,y=0,75 ,n= -0,15 , Ta có : p= 10.300.0,41.0,380,75.49-0,15=324 (N) - công suất cắt : < trang 16 STCNCTM-T2> N= P.V 324.49 = = 0,25(kw) 1020.60 1020.60 T= - thời gian gia công : L + L1 + L2 S n L : chiều dài bề mặt gia công L1: chiều dài ăn dao L2 : chiều dài dao Ta có : 1,6 L1= tan g 450 + = 3,6mm Trường ĐHSPKT VINH Khoa Cơ Khí Chế Tạo Máy Đồ án Cơng Nghệ Chế Tạo Máy T4 = Đặng Quốc Dũng _ Lớp Chế Tạo Máy k3 80 + 3,6 + = 0,45( phút ) 0,38.500 => tổng thời gian gia công nguyên công : T = Bước + Bước 2+ Bước 3+ Bước = 0,12+0,89+0,5+0,45 =1,96 (phút) -thời gian phụ : TP= (7÷10)% T= 0,16(phút) -thời gian phục vụ chổ làm việc : TPV=(2÷3)%T= 0,059(phút) -thời gian cơng nhân nghỉ : Tnghỉ= (3÷5)%T=0,08(phút) => tổng thời gian gia cơng nguyên công : TNC1=1,96+0,16+0,059+0,08=2,8 (phút) (1) 3.2.Nguyên công 2: tiện thơ tinh mặt bích ,tiện trụ ngồi φ160x20 , tiện lỗ φ50x20 50±0.1 s 20±0.1 s 100±0.1 s 160±0.1 n 20±0.1 - định vị : chi tiết định vị mặt phẳng mặt đầu phôi khống chế bậc mặt trụ phôi khống chế bậc chi tiết khống chế bậc tự mâm cặp chấu tự định tâm lực kẹp sinh siết chặt chấu mâm cặp - máy tiện T620 - dao có gắn mảnh hợp kim A ) bước : tiện thơ mặt bích - chiều sâu cắt : t = 1,7mm -lượng chạy dao : s=0,3÷ 0,4 mm/vịng Chọn s= 0,35 mm/vòng - tốc độ cắt v= 323(m/phút) Hệ số hiệu chỉnh phù thược vào bề mặt phôi k= 0,8 => v = 323 0,8 =258,4 (m/phút) Trường ĐHSPKT VINH 10 Khoa Cơ Khí Chế Tạo Máy Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy v.1000 Đặng Quốc Dũng _ Lớp Chế Tạo Máy k3 258,4.1000 n = π D = 3,14.163,2 = 504(v / p) chọn n= 500 (v/p) tốc độ quay trục = π D.n 3,14.163,2.500 = = 261( m / p ) 1000 1000 => Vthực - lực cắt : < theo trang 16 STCNCTM T2 > P = 10C P t x s y v n k p Tra bảng 5-23 < STCNCTM-T2> CP= 300 , x=1 ,y=0,75 ,n= -0,15 , Ta có : p= 10.300.1,71.0,350,75.261-0,15=1007 (N) - cơng suất cắt : < trang 16 STCNCTM-T2> N= P.V 1007.261 = = 4(kw) 1020.60 1020.60 T= - thời gian gia công : L + L1 + L2 S n L : chiều dài bề mặt gia công L1: chiều dài ăn dao L2 : chiều dài thoát dao 1,7 L1= tan g 450 + 1,2 = 2,9mm Ta có : T1 = 80 + 2,9 + = 0,3( phút ) 0,75.500 B ) bước : tiện tinh mặt bích - chiều sâu cắt : t = 0,5mm -lượng chạy dao : s=0,25÷ 0,3 mm/vịng Chọn s= 0,25 mm/vòng - tốc độ cắt v= 227(m/phút) Hệ số hiệu chỉnh phù thược vào bề mặt phôi k= 0,72 => v = 227 0,72 =163,4 (m/phút) v.1000 163,4.1000 n = π D = 3,14.163,2 = 318,8(v / p) chọn n= 315 (v/p) tốc độ quay trục = π D.n 3,14.163,2.315 = = 159(m / p) 1000 1000 => Vthực - lực cắt : < theo trang 16 STCNCTM T2 > P = 10C P t x s y v n k p Trường ĐHSPKT VINH 11 Khoa Cơ Khí Chế Tạo Máy Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy Đặng Quốc Dũng _ Lớp Chế Tạo Máy k3 Tra bảng 5-23 < STCNCTM-T2> CP= 300 , x=1 ,y=0,75 ,n= -0,15 , Ta có : p= 10.300.0,51.0,250,75.159-0,15=248 (N) - công suất cắt : < trang 16 STCNCTM-T2> P.V 248.159 = = 0,64(kw) 1020.60 1020.60 L + L1 + L2 T= - thời gian gia công : S n N= L : chiều dài bề mặt gia công L1: chiều dài ăn dao L2 : chiều dài thoát dao 1,7 L1= tan g 450 + 1,2 = 2,9mm Ta có : T2 = 80 + 1,7 + = 1,1( phút ) 0,25.315 c ) bước : tiện mặt trụ φ160x20 - chiều sâu cắt : t = 1,6mm -lượng chạy dao : s=0,3÷ 0,4mm/vòng Chọn s= 0,38 mm/vòng - tốc độ cắt v= 182(m/phút) Hệ số hiệu chỉnh phù thược vào bề mặt phôi k= 0,72 => v = 182 0,72 =131 (m/phút) v.1000 131.1000 n = π D = 3,14.21,6 = 1931(v / p) chọn n= 1600 (v/p) tốc độ quay trục π D.n 3,14.21,6.1600 = = 109(m / p ) 1000 1000 => Vthực = - lực cắt : < theo trang 16 STCNCTM T2 > P = 10C P t x s y v n k p Tra bảng 5-23 < STCNCTM-T2> CP= 300 , x=1 ,y=0,75 ,n= -0,15 , Ta có : p= 10.300.1,61.0,380,75.109-0,15=1149 (N) - công suất cắt : < trang 16 STCNCTM-T2> P.V 1149.109 = = 2,05(kw) 1020.60 1020.60 L + L1 + L2 T= - thời gian gia công : S n N= L : chiều dài bề mặt gia công L1: chiều dài ăn dao Trường ĐHSPKT VINH 12 Khoa Cơ Khí Chế Tạo Máy Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy Đặng Quốc Dũng _ Lớp Chế Tạo Máy k3 L2 : chiều dài thoát dao 1,6 L1= tan g 450 + = 3,6mm Ta có : T3 = 20 + 3,6 + = 0,2( phút ) 0,38.1600 d ) bước : tiện lỗ φ50x20 - chiều sâu cắt : t = 19 mm chia làm 15 lần lần t= 1,2mm -lượng chạy dao : s=0,3÷ 0,5mm/vịng Chọn s= 0,38 mm/vòng - tốc độ cắt v= 186(m/phút) Hệ số hiệu chỉnh phù thược vào bề mặt phôi k= 0,72 => v = 186 0,72 =134 (m/phút) v.1000 134.1000 n = π D = 3,14.50 = 854(v / p) chọn n= 800 (v/p) tốc độ quay trục = π D.n 3,14.50.800 = = 126( m / p ) 1000 1000 => Vthực - lực cắt : < theo trang 16 STCNCTM T2 > P = 10C P t x s y v n k p Tra bảng 5-23 < STCNCTM-T2> CP= 300 , x=1 ,y=0,75 ,n= -0,15 , Ta có : p= 10.300.1,251.0,380,75.126-0,15=843 (N) - công suất cắt : < trang 16 STCNCTM-T2> N= P.V 843.126 = = 1,7(kw) 1020.60 1020.60 - thời gian gia công : T= L + L1 + L2 S n L : chiều dài bề mặt gia công L1: chiều dài ăn dao L2 : chiều dài thoát dao Ta có : T4 = 10,8 L1= tan g 450 + 1,5 = 12,3mm 20 + 12,3 = 1( phút ) 0,38.800 => tổng thời gian gia công nguyên công : T = Bước + Bước 2+ Bước 3+ Bước = 0,3+1,1+0,2+1 =2,6 (phút) -thời gian phụ : TP= (7÷10)% T= 0,2(phút) -thời gian phục vụ chổ làm việc : TPV=(2÷3)%T= 0,06(phút) -thời gian cơng nhân nghỉ : Tnghỉ= (3÷5)%T=0,1(phút) Trường ĐHSPKT VINH 13 Khoa Cơ Khí Chế Tạo Máy Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy Đặng Quốc Dũng _ Lớp Chế Tạo Máy k3 => tổng thời gian gia công nguyên công : TNC1=2,6+0,2+0,06+0,1=2,96 (phút) (2) 3.3.Nguyên công 3: khoan lỗ φ 20 w w 20±0.1 - định vị : chi tiết định vị mặt phẳng phôi chốt trụ ngắn khống chế bậc tự kẹp chặt bu lông - máy khoan : 2A135 -dao : dùng dao khoan ruột gà φ 20 - có dung dịch trơn nguội - chiều sâu cắt t = 20 = 10mm - lượng chạy dao : s= 0,78÷0,96 (mm/p) chọn s= 0,8 (mm/p) < tra bảng 5-89 STCNCTM-T2> - tốc độ cắt v = 26 (m/p) 26.1000 => n = 3,14.20 = 414(v / p) Chọn n=400 (v/p) tốc độ quay trục =>Vthực = πDn 3,14.20.400 = = 26(m / p ) 1000 1000 - lực cắt khoan : Moomen xoắn Mx = 10.Cm.Dq.Sy.Kp < tra bảng 5-32 STCNCTM-T2> Trường ĐHSPKT VINH 14 Khoa Cơ Khí Chế Tạo Máy Đồ án Cơng Nghệ Chế Tạo Máy Đặng Quốc Dũng _ Lớp Chế Tạo Máy k3 Mx= 10.0.0345.202.0,80,8.1=115,4(N.mm) Lực chiều trục P0=10Cp.tx.Dq.Sy.kp < tra bảng 5-32 STCNCTM-T2> = 10.68.100.201.0,80,7.1 = 11633(N) - công suất cắt : Mx.n 115,4.410 = = 4,9(kw) 9750 9750 N= => tổng thời gian gia công nguyên công : L + L1 + L2 i S n T= L : chiều dài bề mặt gia công L1= D 20 cot angα + (0,5 ÷ 2) = cot ang 60 + 1,5 = 7(mm) 2 L2 =(1÷3)mm=2mm 20 + + T= 0,8.410 = 0,4( phút ) -thời gian phụ : TP= (7÷10)% T= 0,03(phút) -thời gian phục vụ chổ làm việc : TPV=(2÷3)%T= 0,01(phút) -thời gian cơng nhân nghỉ : Tnghỉ= (3÷5)%T=0,02(phút) => tổng thời gian gia công nguyên công : TNC3=0,4+0,03+0,01+0,02=0,46 (phút) (3) 3.4.Nguyên công 4: tiện lỗ côn n ø40 +0.05 s 2°51' - định vị : chi tiết định vị mặt bích khống chế bậc mặt trụ phôi khống chế bậc chi tiết định vị bậc tự -kẹp chặt : siết chặt chấu tạo lực kẹp phôi - dao : sử dụng dao tiện lỗ gắn mảnh hợp kim cứng Trường ĐHSPKT VINH 15 Khoa Cơ Khí Chế Tạo Máy Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy Đặng Quốc Dũng _ Lớp Chế Tạo Máy k3 - cách tiến hành : xoay xiên bàn dao phụ góc góc lúc tiện ta tịnh tiến bàn dao phụ A ) bước : tiện thô lỗ côn : - chiều sâu cắt : t=8,5mm chia làm nhiều lần lần cắt t=0,95mm - lượng chạy dao : s=0,3÷0,5 (mm/v) chọn s= 0,38(mm/v) - tốc độ cắt : v=186(m/p) Hệ số hiệu chỉnh phụ thuộc vào góc nghiêng dao k=0,72 =>V = 186.0,72=134(m/p) V 1000 134.1000 => n = π D = 3,14.36 = 1185(v / p) chọn n= 1000 (v/p) tốc độ quay trục = 3,14.36.1000 = 113(m / p) 1000 => Vthực - lực cắt : P= 10.300.0,85.0,380,75.113-0,15=571 P.V 571.113 = = 2(kw) 1020.60 1020.60 L + L1 + L2 T= - thời gian gia công : S n - công suất cắt : N = L : chiều dài bề mặt gia công L1: chiều dài ăn dao L2 : chiều dài thoát dao 16 L1= tan g 450 + = 3,6mm Ta có : T1 = 80 + 3,6 + = 0,23( phút ) 0,38.1000 b ) bước : tiện tinh lỗ côn : - chiều sâu cắt : t=0,5mm - lượng chạy dao : s=0,25÷0,3 (mm/v) chọn s= 0,25(mm/v) - tốc độ cắt :v=182(m/p) Hệ số hiệu chỉnh phụ thuộc vào góc nghiêng dao k=0,72 =>V = 182.0,72=131,04(m/p) V 1000 131.1000 => n = π D = 3,14.36 = 1303(v / p) chọn n= 1000 (v/p) tốc độ quay trục = 3,14.32.1000 = 100(m / p ) 1000 => Vthực - lực cắt : P= 10.300.0,85.0,380,75.100-0,15=531 Trường ĐHSPKT VINH 16 Khoa Cơ Khí Chế Tạo Máy Đồ án Cơng Nghệ Chế Tạo Máy Đặng Quốc Dũng _ Lớp Chế Tạo Máy k3 P.V 531.00 = = 0,9(kw) 1020.60 1020.60 L + L1 + L2 T= - thời gian gia công : S n - công suất cắt : N = L : chiều dài bề mặt gia công L1: chiều dài ăn dao L2 : chiều dài dao Ta có : T1 = 16 L1= tan g 450 + = 3,6mm 80 + 3,6 + = 0,25( phút ) 0,25.1000 => tổng thời gian gia công nguyên công : T=T1+T2= 0,23+0,25 =0,48 (phút) -thời gian phụ : TP= (7÷10)% T= 0,5(phút) -thời gian phục vụ chổ làm việc : TPV=(2÷3)%T= 0,49(phút) -thời gian cơng nhân nghỉ : Tnghỉ= (3÷5)%T=0,49(phút) => tổng thời gian gia cơng ngun cơng : TNC4=0,5+0,49+0,49=1,48 (phút) (4) s 3.5.Nguyên công 5: xọc rãnh then : w w 8x6±0.05 - định vị : chi tiết định vị mặt phẳng phôi , chốt trụ ngắn , 1chốt trám khống chế bậc tự - máy xọc 743 -dao xọc thép gió Trường ĐHSPKT VINH 17 Khoa Cơ Khí Chế Tạo Máy Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy Đặng Quốc Dũng _ Lớp Chế Tạo Máy k3 -chiều sâu cắt : t=6mm -lượng chạy dao : s=0,11÷0,13 (mm/htk) chọn s= 0,12 (mm/htk) - tốc độ cắt : v=17(mm/p) Ta Có : V = L.n.(1 + m) 1000 L : chiều dài hành trình kép n : số hành trình kép m=0,7÷0,75 chọn m=0,7 => n= 1000.V 1000.17 = = 125(htk / p ) L.(1 + m) 80.0,7 - lực cắt xọc : < tra 5-25 STCNCTM-T2> Pz=Cz.tx.z.sy.z.kz = 247.61,2.0,121.1= 254(N) Px=Cx.tx.x.sy.x.kx = 67.61,2.0,120,65.1= 144,9(N) Py=Cy.tx.y.sy.y.ky = 125.61,9.0,120,75.1= 128(N) P V 254.17 Z C - công suất cắt : N = 75.60.1,36 = 75.60.136 = 0,7(kw) => tổng thời gian gia công nguyên công : T= L + L1 + L2 S n L : chiều dài bề mặt gia công L1: chiều dài ăn dao L2 : chiều dài thoát dao Ta có : T1 = L1= tan g 30 + 1,5 = 11mm 80 + 11 + = 6( phút ) 0,12.12,5 -thời gian phụ : TP= (7÷10)% T= 0,5(phút) -thời gian phục vụ chổ làm việc : TPV=(2÷3)%T= 0,09(phút) -thời gian cơng nhân nghỉ : Tnghỉ= (3÷5)%T=0,2(phút) => tổng thời gian gia công nguyên công : TNC4=6+0,5+0,2=6,8 (phút) (5) 3.6.Nguyên công 6: kiểm tra : - Chi tiết định vị mũi chống tâm để kiểm tra độ vng góc mặt bích đường tâm lỗ côn - dụng cụ đo : đồng hồ so Trường ĐHSPKT VINH 18 Khoa Cơ Khí Chế Tạo Máy Đồ án Cơng Nghệ Chế Tạo Máy Đặng Quốc Dũng _ Lớp Chế Tạo Máy k3 - phương pháp đo : ta quay phôi quanh mũi chống tâm 3600 trị số đồng hồ la sai lệch độ khơng vng góc mặt bích đường tâm lỗ số đồng hồ nhỏ 0.05 đạt yêu cầu ? 0.05 A A 3.7: thời gian gia công chi tiết : từ (1) (2) (3) (4) (5) T= 2,8+2,96+0,48+1,48+6,8= 14,52 (phút) Phần IV : tính lượng dư gia công cho nguyên công tiện lỗ côn : Để gia công tiện lỗ côn ta thực tiên thô , tiện tinh nhiệt luyện - tra bảng 3-3trang 174 ta có kích thước đường biên lớn δD = 0,6mm = 600µm phơi : - theo giáo trình CNCTM-T2 lượng dư bề mặt đối xứng xác định 2Zbmin=2(Rza+Ta+ pa +ε b2 ) Rza: chiều cao nhấp nhô tế vi bước công nghệ sát trước để lại Ta:chiều sâu lớp hư hỏng bước công nghệ sát trước để lại εb:sai số giá đặt chi tiết bước công nghệ thực ρa:sai lệch vị trí khơng gian bước cơng nghệ sát trước để lại (độ cong ,vênh, độ lệch tâm, độ không song song ) - tra 3-5 trang 235 STCNCTM-T1 chất lượng bề mặt chi tiết đúc Rz= 300µm : Ta= 340µm : Pa=Δk.D Trường ĐHSPKT VINH 19 Khoa Cơ Khí Chế Tạo Máy Đồ án Cơng Nghệ Chế Tạo Máy Đặng Quốc Dũng _ Lớp Chế Tạo Máy k3 Δk : độ cong vênh tra bảng ta có Δk = µm/mm D= 160 mm => Pa = 3.160=480(µm) - sai số gá đặt : εb= ε c2 + ε k2 εc =0 sai số chuẩn 2 εk= ε hk + ε ht < bảng 21-22 hướng dẫn thiết kế đồ án CNCTM > εhk: sai số kẹp hướng kính = 140 (µm) εht: sai số kẹp hướng trục = 120 (µm) εk= 140 + 120 =184(µm) =>εb=184(µm) => lượng dư nhỏ theo công thức : - tiện thô : 2Zbmin=2(300+340+ 480 + 184 )=2305 (µm) - tiện tinh : Do sau tiện thơ RZ=50 µm Ta=50 µm P’a=0,06Pa =0,06.480=28,8 (µm) ε’b=0,05εb=0,05.184=9,2 (µm) 2Zbmin=2(50+50+ 28,82 + 9,2 )=260 (µm) Vậy lượng dư tổng cộng : 2Zbmin=2305+260=2565 µm =2,6 (mm) Trường ĐHSPKT VINH 20 Khoa Cơ Khí Chế Tạo Máy Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy Phần V : Đặng Quốc Dũng _ Lớp Chế Tạo Máy k3 thiết kế đồ gá khoan lỗ φ20: Đồ gá khoan dùng máy khoan đứng 2H150 để khoan phân độ lỗ φ20, xác định vị trí tương quan phôi dụng cụ cắt & kẹp chặt chi tiết để tiến hành gia công lỗ Nhiệm vụ thiết kế đồ gá tính tốn & thiết kế đồ gá khoan lỗ cách có đường kính φ120 Ta có sơ đồ hóa lực khoan : phận đồ gá : - cấu dẫn hướng bao gồm phận bạc dẫn phiến dẫn : + bạc dẫn : ta sử dụng bạc dẫn có vai chất lượng bề mặt v ngoi ca bc t Ra= 1,25ữ0,63àm + phin dẫn : ta sử dụng phiến dẫn có lề định vị kẹp chặt thân đồ gá - cấu so dao : sử dụng để so dao cho vị trí dao xác với vị trí cần gia cơng tránh sai lệch vị trí tương quan dao góc nghiêng dao … Trường ĐHSPKT VINH 21 Khoa Cơ Khí Chế Tạo Máy Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy Đặng Quốc Dũng _ Lớp Chế Tạo Máy k3 - thân đồ gá :được chế tạo phương pháp đúc đảm bảo độ cứng vững khoan - mâm chia độ : nhằm chia độ để khoan lỗ cách đường trịn φ120 5.1.Kích thước máy khoan 2H150 - Đường kính lớn khoan được: 50(mm) - Khoảng cách từ đường trục tới trụ: 350(mm) - Khoảng cách lớn từ nút trục tới bàn: 800(mm) - Kích thước làm việc bàn máy: 500x560(mm) 5.2.dao khoan : sử dụng dao khoan ruột gà có đường kính φ20 5.3.Phương pháp định vị: Hạn chế bậc tự nhờ mặt phẳng đầu phôi ,và ta sử dụng chốt trụ ngắn 5.4.Tính lực kẹp: chi tiết kẹp chặt bu lông Momen cắt Mx có xu hướng làm cho chi tiết xoay xung quanh trục nó.Muốn cho chi tiết khơng bị quay momen ma sát lực hướng trục lực kẹp gây phải thắng momen cắt Phương trình cân lực: K 2M R = ( P0 + Q) fR1 d Hệ số điều chỉnh chung dể đảm bảo an toàn K: K=K0 K1 K2 K3 K4 K5 K6 Với : + K0 hệ số an toàn chung K0=1,5 + K1là hệ số phụ thuộc vào lượng dư không K1=1,2 + K2là hệ số phụ thuộc vào mòn dao làm tăng lực cắt K2=1,2 + K3là hệ số phụ thuộc vào lực cắt tăng cắt không liên tục K3=1,2 +K4 hệ số phụ thuộc vào nguồn sinh lực không ổn định K4=1,0 + K5là hệ số phụ thuộc thuận tiện vị trí tay quay K5=1,0 + K6là hệ số phụ thuộc vào momen làm lặt phôi quanh điểm tựa K6=1,0 Vậy: K=1,5.1,2.1,2.1,2.1,2.1,0.1,0.1,0 = 2,592 - Đường kính dao khoan d=20(mm) - Khoảng cách từ tâm mũi khoan đến tâm chi tiết R=60(mm) - Lực dọc trục P0= 11633(N) -Momen xoắn Mx=115,4(Nm)=115,4.103(N.mm) Vậy ta có lực kẹp khoan là: 2M ⋅ K ⋅ R Q = d ⋅ f ⋅ R − P0 2.115,4.10 3.2,592.60 − 11633 = 24261,016 (N)= 24,261016 (KN) = 20.0,25.200 5.5 Xác định cấu kẹp chặt: Trường ĐHSPKT VINH 22 Khoa Cơ Khí Chế Tạo Máy Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy Đặng Quốc Dũng _ Lớp Chế Tạo Máy k3 - Sử dụng kẹp chặt bulơng - Nghiệm bền: Kích thước bulơng xác định theo công thức Q (mm) δ d≈C Với: d: đường kính ngồi bulơng C: số với tam giác hệ mét c=1,4 δ: ứng xuất cho phép Thép C45 thì: δ =(7,84÷9,8).10 (N./mm2) Chọn δ = 98N/mm2 Vậy d=1,4 24261 =22,02 (mm) 98 Như ta chọn bu lơng kẹp chặt có kích thước d= 25mm hay M25 5.6 Tính sai số chế tạo cho phép đồ gá: ε gd = ε c + ε k + ε ct + ε m + ε dc Trong đó: εc sai số chuẩn εk sai số kẹp chặt εct sai số chế tạo εm sai số mòn εdc sai số điều chỉnh εgđ sai số gá đặt - Sai số mòn: Do đồ gá bị mịn gây εm=β N (µm) β hệ số phụ thuộc vào kết cấu đồ định vị β=0,2 N số lượng chi tiết gia công đồ gá.N=400(loại vừa) εm = 0,2 400 = 4(µm) - Sai số điều chỉnh: Sinh trình lắp ráp điều chỉnh đồ gá εdc=1/3δ δ = 0,25(mm)  εgđ = 0,25/3(mm) - Sai số chế tạo đồ gá: 2 [ε ct ] = [ε gd ] − [ε c2 + ε k2 + ε m + ε dc ] εc= chuẩn định vị trùng gốc kích thước [ε ct ] =  0,25  − [0 + 0,07 + 0,004 + 0,007 ] =0,0445(mm)     5.7.Tính lực tháo cánh tay địn tháo bu lông: Để tháo bu lông khỏi cấu phải tác động momen nhả kẹp: Mv = 0,2.d.Q Trường ĐHSPKT VINH 23 Khoa Cơ Khí Chế Tạo Máy Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy Đặng Quốc Dũng _ Lớp Chế Tạo Máy k3 Đồ gá ta chọn sử dụng bulong số hiệu M30 nên d = 30 mm, theo tính tốn ta có Q = 44518 (N), nên ta có: Mv = 0,2.30.24261 = 14556 (Nmm) Lực tác dụng người công nhân: P = (8 ÷ 15)KG = (80 ÷ 150) N, ta chọn P = 150 (N), chiều dài cánh tay đòn là: L = Mv/P = 14556/150 ≈ 97 (mm) ≈ 10(cm) Vậy ta chọn cánh tay đòn dài 10(cm) Trường ĐHSPKT VINH 24 Khoa Cơ Khí Chế Tạo Máy Đồ án Cơng Nghệ Chế Tạo Máy Đặng Quốc Dũng _ Lớp Chế Tạo Máy k3 Kết luận Qua thời gian tìm tịi, nghiên cứu tài liệu vận dụng kiến thức học, với hướng dẫn tận tình thầy giáo Nguyễn Thanh Sơn , em hoàn thành nội dung đồ án tiến độ, đưa phương án gia cơng cho chi tiết khớp nối Quy trình cơng nghệ đưa để chế tạo khớp nối thể đực yêu cầu kỹ thuật bảo đảm tính kinh tế, đưa vào ứng dụng sản xuất Tuy nhiên, để gia cơng có tính khả thi cần phải có thêm hiểu biết định điều kiện sản xuất thực tế Qua học tập làm đồ án “Công nghệ chế tạo máy”, em học hỏi nhiều kiến thức bổ ích, biết cách lựa chọn phương pháp giải vấn đề sở tư logic, kết nối kiến thức học điều khơng phục vụ cho việc giải tốn cơng nghệ, mà cịn có phương pháp luận cho việc giải nội dung khoa học khác Trường ĐHSPKT VINH 25 Khoa Cơ Khí Chế Tạo Máy Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy Đặng Quốc Dũng _ Lớp Chế Tạo Máy k3 Tài liệu tham khảo Trường đại học Bách Khoa Hà Nội Công nghệ chế tạo máy, tập 1,2 Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật - 1998 Bộ môn Công nghệ chế tạo máy, trường đại học Bách Khoa Hà Nội Sổ tay công nghệ chế tạo máy, tập 1,2 Trường đại học Bách Khoa Hà Nội - 1970 Nguyễn Ngọc Anh, Phan Đình Tuyên, Nguyễn Ngọc Thư, Hà Văn Vui Sổ tay công nghệ chế tạo máy, tập Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật - 1976 4.Trần Văn Địch Thiết kế đồ án Công nghệ chế tạo máy Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật - 1998 Nguyễn Đắc Lộc, Lê Văn Tiến, Ninh Đức Tốn, Trần Xuân Việt Sổ tay công nghệ chế tạo máy, tập 1,2 Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật - 2000 Nguyễn Ngọc Anh, Phan Đình Tuyên, Nguyễn Ngọc Thư, Hà Văn Vui Sổ tay công nghệ chế tạo máy - tập 2,3,4 Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật - 1979 Trần Văn Địch Sổ tay atlat đồ gá Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật - 2000 Bộ mơn cơng nghệ sửa chữa khí, Học viện Kỹ Thuật Quân Sự Sổ tay dung sai Học Viện Kỹ Thuật Quân Sự - 1986 Trường ĐHSPKT VINH 26 Khoa Cơ Khí Chế Tạo Máy ... khoan lỗ nên hoan gá đặt lại khó luc phương án tiện thơ lỗ trụ sau khoan lỗ trước tiện lỗ nên độ xách khoan lỗ cao chi tiết yêu cầu độ xác cao nên ta chọn phương án làm phương án gia công chi. .. trang 16 STCNCTM-T2> N= P.V 1119.131 = = 2,4(kw) 1020.60 1020.60 T= - thời gian gia công : L + L1 + L2 S n L : chi? ??u dài bề mặt gia công L1: chi? ??u dài ăn dao L2 : chi? ??u dài thoát dao 1,6 L1= tan... trang 16 STCNCTM-T2> P.V 248.159 = = 0,64(kw) 1020.60 1020.60 L + L1 + L2 T= - thời gian gia công : S n N= L : chi? ??u dài bề mặt gia công L1: chi? ??u dài ăn dao L2 : chi? ??u dài thoát dao 1,7 L1= tan