ĐỒ ÁN MÔN HỌC CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG TAY QUAY ( TAY BIÊN ), 5000 SP NĂM

33 680 0
ĐỒ ÁN MÔN HỌC CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG TAY QUAY ( TAY BIÊN ), 5000 SP NĂM

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

Thông tin tài liệu

Chi tiết càng thường có chức năng biến chuyển động quay thành chuyển động tịnh tiến trong các cơ cấu máy(và có thể ngược lại).Ngoài ra chi tiết càng còn được dùng để gạt bánh răng khi cần thay đổi tỉ số truyền trong hộp giảm tốc. Trên chi tiết có lỗ Ø20 và một cung của đường tròn Ø80 là các lỗ cơ bản của càng. Các bề mặt lỗ này cần được gia công đạt độ chính xác cao, và yêu cầu độ song song của hai đường tâm lỗ là 0,03100mm chiều dài. Ngoài ra trên chi tiết còn có các mặt đầu của các lỗ cơ bản cũng cần được gia công chính xác để đảm bảo độ không vuông góc của nó với các đường tâm lỗ cơ bản.

1 Đồ án môn học: Công Nghệ Chế Tạo Máy GVHD: Hồng Văn Thạnh LỜI NĨI ĐẦU Trong năm gần đây, chứng kiến phát triển mạnh mẽ ngành cơng nghiệp nói chung sở ngành nói riêng, ngành khí Là ngành đời từ lâu với nhiệm vụ thiết kế chế tạo máy móc phục vụ cho ngành cơng nghiệp khác, nganh đòi hỏi kỹ sư cán ngành phải tích lũy đầy đủ nâng cao vốn kiến thức ngành, đồng thời không ngừng trau dồi nâng cao vốn kiến thức đó, quan trọng phải biết vận dụng kiến thức để giải vấn đề cụ thể thường gặp trình sản xuất thực tiễn Qua thời gian tìm hiểu với hướng dẫn bảo nhiệt tình Thầy Hồng Văn Thạnh, em hồn thành đồ án mơn học Cơng nghệ chế tạo máy giao Với kiến thức trang bị q trình tìm hiểu tài liệu có liên quan thực tế, em cố gắng hoàn thành theo yêu cầu, nhiên không tránh khỏi sai sót ngồi ý muốn thiếu kinh nghiệm thực tế thiết kế Do em mong bảo thấy cô môn Công nghệ chế tạo máy đóng góp bạn bè để hồn thiện đồ án hồn thiện vốn kiến thức Sinh viên thực Nguyễn Văn Thạnh Trang:1 Đồ án mơn học: Cơng Nghệ Chế Tạo Máy GVHD: Hồng Văn Thạnh PHẦN I: PHÂN TÍCH ĐIỀU KIỆN LÀM VIỆC VÀ YÊU CẦU KỸ THUẬT CỦA SẢN PHẨM 1.1 Phân tích điều kiện làm việc chi tiết - Chi tiết thường có chức biến chuyển động quay thành chuyển động tịnh tiến cấu máy(và ngược lại).Ngồi chi tiết cịn dùng để gạt bánh cần thay đổi tỉ số truyền hộp giảm tốc - Trên chi tiết có lỗ Ø20 cung đường trịn Ø80 lỗ Các bề mặt lỗ cần gia cơng đạt độ xác cao, yêu cầu độ song song hai đường tâm lỗ 0,03/100mm chiều dài - Ngoài chi tiết cịn có mặt đầu lỗ cần gia cơng xác để đảm bảo độ khơng vng góc với đường tâm lỗ 1.2 Yêu cầu kỹ thuật chi tiết - Độ xác gia cơng bề mặt lỗ cần đạt cấp – 9, độ nhám bề mặt cần đạt Ra = 2,5µm - Các bề mặt A B yêu cầu độ bóng đạt Rz20 - Độ khơng song song tâm lỗ khoảng (0,03 – 0,05)/100mm bán kính - Độ khơng vng góc mặt đầu với tâm lỗ không vượt 0,03/100mm chiều dài - Càng cần đảm bảo độ cứng vững - Trong trình làm việc bề mặt lỗ chi tiết chịu mài mòn nên cần nhiệt luyện bề mặt đạt độ cứng 45 – 50 HRC 1.3 Vật liệu chế tạo - Chọn vật liệu chế tạo chi tiết GX 21 – 40 có tính tương đối cao, có kim loại Peclit- Ferit peclit có hạt nhỏ mịn, chịu tải trọng cao chịu mài mịn - Ta có thông số vật liệu: Giới hạn bền kéo tối thiểu: σk = 280N/mm2 Giới hạn bền uốn tối thiểu: σu = 400N/mm2 Trang:2 Đồ án mơn học: Cơng Nghệ Chế Tạo Máy GVHD: Hồng Văn Thạnh PHẦN II: ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT Trong chế tạo máy người ta phân biệt ba dạng sản xuất là: - Sản xuất đơn - Sản xuất hàng loạt gồm có: hàng loạt lớn,hàng loạt vừa hàng loạt nhỏ - Sản xuất hàng khối Muốn xác định dạng sản xuất trước hết phải biết sản lượng hàng năm chi tiết gia công.Sản lượng hàng năm xác định theo công thức:  α +β  1 + N = N1.m  ÷ 100  Trong đó: N số chi tiết sản xuất năm N1 số sản phẩm sản năm N1=5000 m số chi tiết sản phẩm,lấy m = β : Số chi tiết chế tạo thêm để dự trữ β = % α : số phế phẩm chủ yếu phân xưởng đúc rèn, α % = Vậy thay số ta N= 5650(chi tiết) Sau xác định sản lượng hàng năm chi tiết N ta phải xác định trọng lượng chi tiết.Trọng lượng chi tiết xác định theo công thức sau: Q1 = V γ (kg) Trong : - Q1 trọng lượng chi tiết (kg) - V thể tích chi tiết (dm3) - γ trọng lượng riêng (kg/dm3), γ =(6,8-7,4) kG/dm ta lấy 7,4 Thể tích chi tiết: V = V1 + V2 + V3 + V4 + V5 -V6 Trong đó: V1 = π.602.17 - (π.552.2.).2 - π.402.17 = 28652 (mm3) V2 = π.22,52.70 - π.102.70 = 89309 (mm3) V3 = 1429.10 = 14290 (mm3) V4 = (1143 + 1876).17 = 48304 (mm3) V5 = 606.30 = 18180 (mm3) V6 = π.52.26 = 2042 (mm2) Trang:3 Đồ án mơn học: Cơng Nghệ Chế Tạo Máy GVHD: Hồng Văn Thạnh ⇒ V = 28652 + 89309 +14290 + 48304 + 18180 - 2042 = 196693(mm3) = 0,196693 (dm3) Suy ra: Q1 = 0,196693 x 7,4 = 1,455 (kg) Sauk hi xác định N Q ta dựa vào bảng trang 13 sách thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy (GS.TS Trần Văn Địch) ta chọn dạng sản xuất chi tiết là: Hàng loạt lớn Trang:4 Đồ án môn học: Công Nghệ Chế Tạo Máy GVHD: Hoàng Văn Thạnh PHẦN III LỰA CHỌN PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHƠI 3.1 Chọn dạng phơi Dựa vào vật liệu chế tạo chi tiết gang xám hình dạng chi tiết khơng phức tạp Kích thước gạt nhỏ, dạng sản xuất hàng loạt lớn nên ta chọn dạng phôi phôi đúc 3.2 Chọn phương pháp đúc + Đúc khuôn cát - mẫu gỗ Chất lượng bề mặt vật đúc không cao, giá thành thấp, trang thiết bị đơn giản, dễ chế tạo thích hợp cho dạng sản xuất đơn sản xuất loạt nhỏ Cấp xác phơi đạt cấp 16 – 17, gây khó khăn cho ngun cơng gia cơng sau Độ nhám bề mặt đạt Rz = 160µm → Phương pháp đạt suất trung bình, chất lượng bề mặt không cao + Đúc khuôn cát mẫu kim loại Phương pháp giá thành cao đúc khn cát mẫu gỗ giá thành gia cơng mẫu kim loại Cấp xác phơi đạt 15 – 16 Độ nhám bề mặt Rz = 80 µm → Vậy phương pháp cho chất lượng bề mặt cao đúc với mẫu gỗ, đúc chi tiết có hình dạng phức tạp thích hợp với dạng sản xuất hàng loạt vừa lớn + Đúc khn kim loại Độ xác cao, giá thành đầu tư trang thiết bị lớn, phôi đúc gần giống với chi tiết nên lượng dư nhỏ, tiết kiệm vật liệu giá thành sản xuất cao, suất phù hợp với dạng sản xuất hàng loạt vừa lớn Cấp xác phơi đạt cấp 14 – 15 Độ nhám bề mặt đạt Rz = 40 µm → Vậy phương pháp cho suất cao, đặc tính kỹ thuật chi tiết tốt giá thành cao nên khơng phù hợp với tính kinh tế sản xuất hàng loạt vừa + Đúc ly tâm Phương pháp thích hợp với chi tiết có dạng tròn xoay, rỗng, đối xứng đặc biệt chi tiết hình ống hay hình xuyến Khó nhận xác đường kính lỗ khó định lượng kim loại rót vào khn Chất lượng bề mặt khơng cao có nhiều tạp chất xỉ + Đúc áp lực Dùng áp lực để điền đầy kim loại vào lịng khn Kim loại để đúc áp lực thường hợp kim thiếc, chì, kẽm, magie Đúc áp lực thường dùng để đúc chi tiết có hình dạng phức tạp → phương pháp giá thành trang thiết bị cao nên giá thành sản phẩm cao Đặc tính kỹ thuật chi tiết cao dạng sản xuất loạt vừa tính kinh tế không tốt + Đúc khuôn vỏ mỏng Trang:5 Đồ án môn học: Công Nghệ Chế Tạo Máy GVHD: Hồng Văn Thạnh Là dạng đúc khn cát thành khn mỏng chừng - 8mm Có thể đúc gang, thép, kim loại màu khuôn cát, khối lượng vật đúc lên tới 100kg Dùng sản xuất loạt lớn hàng khối + Đúc liên tục Là trình đúc mà kim loại lỏng rót liên tục vào khn kim loại, bên xung quanh khn có nước làm mát liên tục nhờ làm nguội nhanh nên kim loại sau rót vào khn kết tinh ngay, vật đúc kéo liên tục khỏi khuôn cấu dẫn động đặc biệt Thường dùng để đúc ống, đúc thanh, đúc + Kết luận chọn phương pháp chế tạo phôi Phương pháp chế tạo phôi chọn dựa vào dạng sản xuất, dạng sản xuất hàng loạt lớn ta chọn phương pháp đúc khuôn cát mẫu kim loại Phương pháp vừa nâng cao chất lượng bề mặt chi tiết tăng suất lao động Cấp xác chế tạo cấp II ứng với phương pháp đúc khn cát mẫu kim loại Phơi có cấp xác kích thước 15 – 16, độ nhám bề mặt đạt Rz = 80µm Hình 1.1 Bản vẽ khn đúc Thành phần hóa học (%) tính Gang Xám 21-40: Loại gang C Si Mn P S Cr Độ cứng HB Độ võn g < < < > 170÷24 0, 0,1 0,0 2,5 3.3 Xác định lượng dư gia cơng cơ, kích thước phơi - Sai lệch cho phép kích thước chi tiết đúc ( phơi xác cấp II ) Kích thước danh nghĩa ÷ 50 : 0.5 ( mm ) 50÷ 120 : 0,8 ( mm ) 120÷ 260 : 1,0 ( mm ) - Chiều dày nhỏ vách chi tiết đúc: ÷ ( mm ) - Bán kính góc lượn: ( mm ) - Với chi tiết chế tạo, kích thước lớn chi tiết 120 ÷ 260 ( mm ), ta tra lượng dư gia cơng vật đúc xác cấp II theo kích thước danh nghĩa: GX2 1-40 Trang:6 3,3÷3, 1,4÷1, 0,6÷0, Đồ án mơn học: Cơng Nghệ Chế Tạo Máy GVHD: Hồng Văn Thạnh + Kích thước danh nghĩa < 50 ( mm ) Bề mặt rót kim loại: ( mm ) Bề mặt bên mặt dước rót kim loại : ( mm ) + Kích thước danh nghĩa > 50 < 120 ( mm ) Bề mặt rót kim loại: 4,5 ( mm ) Bề mặt mặt bên rót kim loại: 3,5 ( mm PHẦN IV: THIẾT KẾ QUI TRÌNH CƠNG NGHỆ CHẾ TẠO CHI TIẾT 4.1 Phân tích đặc điểm yêu cầu kỹ thuật bề mặt cần gia công Để thực nguyên công đầu tiên, ta phải chọn chuẩn thô Nguyên tắc chọn chuẩn thô: - Nếu chi tiết có bề mặt khơng gia cơng ta chon bề mặt chuẩn thơ - Trong trường hợp chi tiết có tất bề mặt gia cơng ta chọn bề mặt có lượng dư nhỏ nhất, độ xác cao để làm chuẩn thô - Bề mặt làm chuẩn thô cần phẳng, khơng có đậu ngót, đậu rót Dựa vào ngun tắc ta chọn bề mặt thân làm chuẩn thô để thực nguyên công - Từ ta có bề mặt cần gia cơng là: 4.2 Xác định trình tự ngun cơng chọn máy, chọn dao, trang bị cơng nghệ 4.2.1 Trình tự nguyên công * Phương án A: - Nguyên công I: Phay mặt đầu lỗ Φ20 - Nguyên công II: Phay mặt đáy lỗ Φ20 - Nguyên công III: Khoan – khoét – vát mép lỗ Φ20 - Nguyên công IV: Vát mép doa lỗ Φ20 - Nguyên công V: Phay mặt đầu vấu lồi Trang:7 Đồ án môn học: Công Nghệ Chế Tạo Máy GVHD: Hồng Văn Thạnh - Ngun cơng VI: Phay tinh,phay thô mặt - Nguyên công VII: Phay tinh,phay thô mặt - Nguyên công VIII: Khoét lỗ Φ80 - Nguyên công IX: Khoan,khoét,doa,vát mép lỗ Φ10 - Nguyên công X: Phay cắt đứt - Nguyên công XI: Kiểm tra độ vng góc giữa đường tâm lỡ Φ20 với bề mặt B * Phương án B: - Nguyên công I: Phay mặt đáy lỗ Φ20 - Nguyên công II: Phay mặt đầu lỗ Φ20 - Nguyên công III: Khoan – khoét – vát mép – doa lỗ Φ20 - Nguyên công IV: Tiện Φ80 - Nguyên công V: Tiện bề mặt A và B - Nguyên công VI: Phay mặt đầu vấu phụ - Nguyên công VII: Khoan - khoét – vát mép - doa lỗ Φ10 - Nguyên công VIII: Phay cắt đứt tạo mặt bên lỗ Φ80 - Nguyên công IX: Kiểm tra độ vng góc giữa đường tâm lỡ Φ20 với bề mặt B Phương án A có ưu điểm là dể gá đặt còn phương án B khó khăn việc gá đặt gia công máy tiện Tuy nhiên, so sánh với phương án B phương án sử dụng ít loại máy lại đạt độ xác cao, tự động hóa q trình Vậy ta chọn phương án A để thiết kế gia công chi tiết 4.2.2 Nội dung cụ thể các nguyên công: 4.2.2.1 Nguyên công 1: Phay mặt đầu lỗ Ø20 a Chọn chuẩn,chọn máy,dao,trang bị công nghệ cho nguyên công - Định vị: Chi tiết định vị ba bậc tự mặt đầu của lỗ Ø20 ba chốt tỳ có khía nhám hai chốt tỳ khía nhám bề mặt vấu phụ - Kẹp chặt: Cơ cấu kẹp bulông – đai ốc, lực kẹp tay, chiều lực kẹp hướng vào bề mặt định vị bậc tự - Chọn đồ gá: Đồ gá chuyên dùng - Sơ đồ định vị kẹp chặt: Trang:8 Đồ án môn học: Công Nghệ Chế Tạo Máy GVHD: Hoàng Văn Thạnh 70 ±0.02 W W Chọn máy: Chọn máy phay đứng 6H12 có thông số sau: Bề mặt làm việc: 320 x 1250 mm2 Công suất động cơ: N = KW Hiệu suất máy: η = 0,75 Số vịng quay trục chính: 30 ÷ 1500 v/ph Bước tiến bàn dao: s = 30 ÷ 1500 mm/ ph Lực lớn cho phép cấu tiến máy: 1500 kG Chọn dao: Chọn dao phay dạng đĩa thép hợp kim cứng BK8 với thông số : D = 110 mm b Tra lượng dư,chế độ cắt thời gian cho nguyên công Lượng dư gia công: Zb = 2,5 ( mm ) ( Bảng – 95 Sổ tay CNCTM – [1] ) * Bước : Phay thô với lượng dư Zb = ( mm ) Chiều sâu cắt : ( mm ) Trang:9 10 Đồ án môn học: Công Nghệ Chế Tạo Máy GVHD: Hoàng Văn Thạnh Lượng chạy dao Sz = 0,18 ( mm/răng ) ( Bảng 5-170 Sổ tay CNCTM – [II] ) Công suất cắt: 1,2kw ( Bảng 5-175 Sổ tay CNCTM – [II] ) Chọn dao: Dao phay dạng đĩa thép gió BK8 Đường kính D = 60 (mm ), số Z = 16, chiều rộng B = ( mm ), t = 10 ( mm ), tốc độ cắt V = 36,5 (mm/ph ) ( Bảng 5-172 Sổ tay CNCTM –[II]) Thời gian gia công bước 1: T1 = T0 + Tp + Tpv + Ttn Trong đó: Tp = 10% T0 : Thời gian phụ thời gian cần thiết để công nhân gá đặt chi tiết Tpv : Thời gian phục vụ chỗ làm việc: Tpv = 10% T0 Ttn : Thời gian nghỉ ngơi tự nhiên công nhân Ttn = 5% T0 ( phút ) L1 + L2 + L = S n Thời gian phay thô: T0 = (phút) Với: L1 = ( mm ) L2 = ( mm ), S = 0,18x16 = 2,88 (mm/vòng ), n = 194 ( vòng/phút ) L = 45 ( mm ) T0 = 0,09 ( phút ) Tp = 10% T0 = 0,009 Tpv = 10% T0 = 0,009 ( phút ) Ttn = 5% T0 = 0,0045 ( phút ) Vậy thời gian thực bước là: T1 = T0 + Tp + Tpv + Ttn = 0,1125 ( phút ) * Bước 2: Phay bán tinh với lượng dư Zb = 0,5 ( mm ) Chiều sâu cắt: 0,5 ( mm ) Lượng chạy dao Sz = 0,1 ( mm/răng ) ( Bảng 5-170 Sổ tay CNCTM – [II] ) Công suất cắt: 1,4 kw ( Bảng 5-175 Sổ tay CNCTM – [II] ) Chọn dao: Dao phay dạng đĩa thép gió BK6 Đường kính D = 60 (mm ), số Z = 16, chiều rộng B = ( mm ), t = 10 ( mm ), tốc độ cắt V = 46,5 (mm/ph ) ( Bảng 5-172 Sổ tay CNCTM – [II] ) Thời gian gia công bước 2: T2 = T0 + Tp + Tpv + Ttn Trong đó: Tp = 10% T0 : Thời gian phụ thời gian cần thiết để công nhân gá đặt chi tiết Tpv : Thời gian phục vụ chỗ làm việc: Tpv = 10% T0 Ttn : Thời gian nghỉ ngơi tự nhiên công nhân Ttn = 5% T0 ( phút ) Thời gian phay thô: T0 = Với: L1 = ( mm ) L2 = ( mm ), S = 0,1x16 = 1,16 (mm/vòng ), n = 247 ( vòng/phút ) L = 45 ( mm ) T0 = 0.185 ( phút ) Tp = 10% T0 = 0,0185 Tpv = 10% T0 = 0,0185 ( phút ) Ttn = 5% T0 = 0,0093 ( phút ) Vậy thời gian thực bước là: T2 = T0 + Tp + Tpv + Ttn = 0,2313 ( phút ) 10 Trang:10 19 Đồ án mơn học: Cơng Nghệ Chế Tạo Máy GVHD: Hồng Văn Thạnh Ttn : Thời gian nghỉ ngơi tự nhiên công nhân Ttn = 5% T0 ( phút ) L1 + L2 + L = S n Thời gian phay thô: T0 = (phút) Với: L1 = ( mm ) L2 = ( mm ), S = 0,18x16 = 2,88 (mm/vòng ), n = 97 ( vòng/phút ) L = 45 ( mm ) T0 = 0,0789 ( phút ) Tp = 10% T0 = 0,0078 Tpv = 11% T0 = 0,0086 ( phút ) Ttn = 5% T0 = 0,0039 ( phút ) Vậy thời gian thực bước là: T1 = T0 + Tp + Tpv + Ttn = 0,099 ( phút ) 4.2.2.6 Nguyên công : Phay tinh phay thô mặt a Chọn chuẩn,chọn máy,dao,trang bị công nghệ cho nguyên công - Định vị: chi tiết định vị ba bậc tự ba chốt tỳ có bề mặt phẳng vào mặt đáy lỗ Ø20 Chốt trụ ngắn định vị bậc tự vào lỗ Ø20,khối V di động định vị bậc tự Để tăng độ cứng vững ta dùng chốt tỳ phụ - Kẹp chặt: Cơ cấu kẹp bulông – đai ốc, lực kẹp tay - Chọn đồ gá: Đồ gá chuyên dùng - Sơ đồ định vị: 19 Trang:19 20 Đồ án môn học: Cơng Nghệ Chế Tạo Máy GVHD: Hồng Văn Thạnh S n 13 -0,1 W +0.03 Ø110 Chọn máy phay đứng 6H12 có thơng số sau: Bề mặt làm việc: 320 x 1250 mm2 Công suất động cơ: N = KW Hiệu suất máy: η = 0,75 Số vịng quay trục chính: 30 ÷ 1500 v/ph Bước tiến bàn dao: s = 30 ÷ 1500 mm/ ph Lực lớn cho phép cấu tiến máy: 1500 kG Chọn dao: Chọn dao phay dạng đĩa thép BK8 với thông số : D = 110 mm b Tra lượng dư,chế độ cắt thời gian cho nguyên công Phay thô với lượng dư Zb = ( mm ) Chiều sâu cắt : ( mm ) Lượng chạy dao Sz = 0,18 ( mm/răng ) ( Bảng 5-170 Sổ tay CNCTM – [II] ) 20 Trang:20 21 Đồ án môn học: Cơng Nghệ Chế Tạo Máy GVHD: Hồng Văn Thạnh Công suất cắt: 1,2kw ( Bảng 5-175 Sổ tay CNCTM – [II] ) Chọn dao: Dao phay dạng đĩa thép gió BK8 Đường kính D = 60 (mm ), số Z = 16, chiều rộng B = ( mm ), t = 10 ( mm ), tốc độ cắt V = 36,5 (mm/ph ) ( Bảng 5-172 Sổ tay CNCTM –[II]) Thời gian gia công bước 1: T1 = T0 + Tp + Tpv + Ttn Trong đó: Tp = 10% T0 : Thời gian phụ thời gian cần thiết để công nhân gá đặt chi tiết Tpv : Thời gian phục vụ chỗ làm việc: Tpv = 10% T0 Ttn : Thời gian nghỉ ngơi tự nhiên công nhân Ttn = 5% T0 ( phút ) L1 + L2 + L = S n Thời gian phay thô: T0 = (phút) Với: L1 = ( mm ) L2 = ( mm ), S = 0,18x16 = 2,88 (mm/vòng ), n = 97 ( vòng/phút ) L = 45 ( mm ) T0 = 0,189 ( phút ) Tp = 10% T0 = 0,019 Tpv = 10% T0 = 0,019 ( phút ) Ttn = 5% T0 = 0,0095 ( phút ) Vậy thời gian thực bước là: T1 = T0 + Tp + Tpv + Ttn = 0,2365 ( phút ) 4.2.2.7 Nguyên công : Phay tinh phay thô mặt a Chọn chuẩn,chọn máy,dao,trang bị công nghệ cho nguyên công - Định vị: chi tiết định vị ba bậc tự ba chốt tỳ có bề mặt phẳng vào mặt đáy lỗ Ø20 Chốt trụ ngắn định vị bậc tự vào lỗ Ø20, khối V di động định vị bậc tự Để tăng độ cứng vững ta dùng chốt tỳ phụ - Kẹp chặt: Cơ cấu kẹp bulông – đai ốc, lực kẹp tay - Chọn đồ gá: Đồ gá chuyên dùng - Sơ đồ định vị: 21 Trang:21 22 Đồ án môn học: Công Nghệ Chế Tạo Máy GVHD: Hoàng Văn Thạnh S 13-0,1 W n +0.03 Ø110 Chọn máy phay đứng 6H12 có thơng số sau: Bề mặt làm việc: 320 x 1250 mm2 Công suất động cơ: N = KW Hiệu suất máy: η = 0,75 Số vịng quay trục chính: 30 ÷ 1500 v/ph Bước tiến bàn dao: s = 30 ÷ 1500 mm/ ph Lực lớn cho phép cấu tiến máy: 1500 kG Chọn dao: Chọn dao phay dạng đĩa thép BK8 với thông số : D = 110 mm b Tra lượng dư,chế độ cắt thời gian cho nguyên công Phay thô với lượng dư Zb = ( mm ) Chiều sâu cắt : ( mm ) Lượng chạy dao Sz = 0,18 ( mm/răng ) ( Bảng 5-170 Sổ tay CNCTM – [II] ) Công suất cắt: 1,2kw ( Bảng 5-175 Sổ tay CNCTM – [II] ) Chọn dao: Dao phay dạng đĩa thép gió BK8 Đường kính D = 60 (mm ), số Z = 16, chiều rộng B = ( mm ), t = 10 ( mm ), tốc độ cắt V = 36,5 (mm/ph ) ( Bảng 5-172 Sổ tay CNCTM –[II]) Thời gian gia công bước 1: T1 = T0 + Tp + Tpv + Ttn Trong đó: Tp = 10% T0 : Thời gian phụ thời gian cần thiết để công nhân gá đặt chi tiết Tpv : Thời gian phục vụ chỗ làm việc: Tpv = 10% T0 Ttn : Thời gian nghỉ ngơi tự nhiên công nhân Ttn = 5% T0 ( phút ) 22 Trang:22 23 Đồ án môn học: Công Nghệ Chế Tạo Máy GVHD: Hoàng Văn Thạnh L1 + L2 + L = S n Thời gian phay thô: T0 = (phút) Với: L1 = ( mm ) L2 = ( mm ), S = 0,18x16 = 2,88 (mm/vòng ), n = 97 ( vòng/phút ) L = 45 ( mm ) T0 = 0,189 ( phút ) Tp = 10% T0 = 0,019 Tpv = 10% T0 = 0,019 ( phút ) Ttn = 5% T0 = 0,0095 ( phút ) Vậy thời gian thực bước là: T1 = T0 + Tp + Tpv + Ttn = 0,2365 ( phút ) 4.2.2.8 Nguyên công 8: Khoét lỗ Ø80 a Chọn chuẩn,chọn máy,dao,trang bị công nghệ cho nguyên công - Định vị: chi tiết định vị ba bậc tự ba chốt tỳ có bề mặt phẳng vào mặt đầu lỡ Ø20 Chốt trụ ngắn định vị bậc tự vào lỗ Ø20,khối V di động định vị bậc tự ngồi càng.Để tăng thêm độ cứng vững thì ta dùng chốt tỳ phụ mặt - Kẹp chặt: Cơ cấu kẹp bulông – đai ốc, lực kẹp tay - Chọn đồ gá: Đồ gá chuyên dùng - Sơ đồ định vị S n W +0.03 Ø80 Chọn máy: Chọn máy phay đứng 6H12 có thơng số sau: Bề mặt làm việc: 320 x 1250 mm2 Công suất động cơ: N = KW 23 Trang:23 24 Đồ án môn học: Công Nghệ Chế Tạo Máy GVHD: Hoàng Văn Thạnh Hiệu suất máy: η = 0,75 Số vịng quay trục chính: 30 ÷ 1500 v/ph Bước tiến bàn dao: s = 30 ÷ 1500 mm/ ph Lực lớn cho phép cấu tiến máy: 1500 kG Chọn dao: Chọn dao khoét với thông số : D = Ø80mm b Tra lượng dư,chế độ cắt thời gian cho nguyên công Phay thô với lượng dư Zb = ( mm ) Chiều sâu cắt : ( mm ) Lượng chạy dao Sz = 0,18 ( mm/răng ) ( Bảng 5-170 Sổ tay CNCTM – [II] ) Công suất cắt: 1,2kw ( Bảng 5-175 Sổ tay CNCTM – [II] ) Chọn dao: Dao phay dạng đĩa thép gió BK8 Đường kính D = 60 (mm ), số Z = 16, chiều rộng B = ( mm ), t = 10 ( mm ), tốc độ cắt V = 36,5 (mm/ph ) ( Bảng 5-172 Sổ tay CNCTM –[II]) Thời gian gia công bước 1: T1 = T0 + Tp + Tpv + Ttn Trong đó: Tp = 10% T0 : Thời gian phụ thời gian cần thiết để công nhân gá đặt chi tiết Tpv : Thời gian phục vụ chỗ làm việc: Tpv = 10% T0 Ttn : Thời gian nghỉ ngơi tự nhiên công nhân Ttn = 5% T0 ( phút ) L1 + L2 + L = S n Thời gian phay thô: T0 = (phút) Với: L1 = ( mm ) L2 = ( mm ), S = 0,18x16 = 2,88 (mm/vòng ), n = 97 ( vòng/phút ) L = 45 ( mm ) T0 = 0,189 ( phút ) Tp = 10% T0 = 0,019 Tpv = 10% T0 = 0,019 ( phút ) Ttn = 5% T0 = 0,0095 ( phút ) Vậy thời gian thực bước là: T1 = T0 + Tp + Tpv + Ttn = 0,2365 ( phút ) 4.2.2.9 Nguyên công 9: Khoan,vát mép,doa lỗ Ø10+0.03 a Chọn chuẩn,chọn máy,dao,trang bị công nghệ cho nguyên công -Định vị: Chi tiết định vị ba bậc tự ba chốt tỳ có mặt phẳng vào mặt đầu hình trụ Ø45 Chốt trụ ngắn định vị bậc tự vào lỗ Ø20 Khối V di động định vị bậc tự mặt - Kẹp chặt: Cơ cấu kẹp bulông – đai ốc, lực kẹp tay - Chọn đồ gá: Đồ gá chuyên dùng - Sơ đồ định vị 24 Trang:24 25 Đồ án mơn học: Cơng Nghệ Chế Tạo Máy GVHD: Hồng Văn Thạnh n 2x45° +0.03 Ø10 S W Chọn máy: Chọn máy khoan đứng K135 Đường kính khoan lớn thép: 35 mm Cơn móc trục chính: No4 Cơng suất động cơ: Kw Số vịng quay trục chính: 68 ÷ 1100 vg/ph Bước tiến: 0,11 ÷ 1,6 mm/v Lực hướng trục cho phép cấu tiến dao: 1600 kG Chọn dụng cụ cắt: Chọn mũi khoan rãnh xoắn ruột gà đuôi côn, vật liệu thép BK8, D = Ø9,8, L = 233 mm, l = 135 mm Chọn mũi doa thép gió BK4, D = Ø10, L = 233 mm, l = 135 mm b Tra lượng dư,chế độ cắt thời gian cho nguyên công Phay thô với lượng dư Zb = ( mm ) Chiều sâu cắt : ( mm ) Lượng chạy dao Sz = 0,18 ( mm/răng ) ( Bảng 5-170 Sổ tay CNCTM – [II] ) Công suất cắt: 1,2kw ( Bảng 5-175 Sổ tay CNCTM – [II] ) Chọn dao: Dao phay dạng đĩa thép gió BK8 Đường kính D = 60 (mm ), số Z = 16, chiều rộng B = ( mm ), t = 10 ( mm), tốc độ cắt V = 36,5 (mm/ph ) ( Bảng 5-172 Sổ tay CNCTM –[II]) 25 Trang:25 26 Đồ án môn học: Công Nghệ Chế Tạo Máy GVHD: Hoàng Văn Thạnh Thời gian gia công bước 1: T1 = T0 + Tp + Tpv + Ttn Trong đó: Tp = 10% T0 : Thời gian phụ thời gian cần thiết để công nhân gá đặt chi tiết Tpv : Thời gian phục vụ chỗ làm việc: Tpv = 10% T0 Ttn : Thời gian nghỉ ngơi tự nhiên công nhân Ttn = 5% T0 ( phút ) L1 + L2 + L = S n Thời gian phay thô: T0 = (phút) Với: L1 = ( mm ) L2 = ( mm ), S = 0,18x16 = 2,88 (mm/vòng ), n = 97 ( vòng/phút ) L = 45 ( mm ) T0 = 0,189 ( phút ) Tp = 10% T0 = 0,019 Tpv = 10% T0 = 0,019 ( phút ) Ttn = 5% T0 = 0,0095 ( phút ) Vậy thời gian thực bước là: T1 = T0 + Tp + Tpv + Ttn = 0,2365 ( phút ) 4.2.2.10 Nguyên công 10: Phay cắt đứt - Định vị: chi tiết định vị ba bậc tự ba chốt tỳ có khía nhám vào mặt đầu hình trụ Ø45 Chốt trụ ngắn định vị bậc tự vào lỗ Ø20, chốt tỳ định vị chống xoay mặt lỗ Ø80, để tăng độ cứng vững ta sử dụng chốt tỳ phụ - Kẹp chặt: Cơ cấu kẹp bulông – đai ốc, lực kẹp tay - Chọn đồ gá: Đồ gá chuyên dùng 26 Trang:26 27 Đồ án môn học: Công Nghệ Chế Tạo Máy GVHD: Hoàng Văn Thạnh n S W 30° 116±0.02 Chọn máy: Máy phay nằm ngang vạn 6H82 Công suất máy N m = 7kW, hiệu suất máy η = 0,75 Chọn dao: Dùng dao phay mặt đầu gắn mảnh hợp kim cứng, có kích thước sau( Tra theo bảng 5-127 Sổ tay Công nghệ Chế Tạo Máy tập 2): D = 75 mm, Z = 10 Lượng dư gia công: Với lượng dư phay Zb1 = 2mm Chế độ cắt: Xác định chế độ cắt theo bảng 5-125 sổ tay CNCTM (T II) Chiều sâu cắt t = 1,5 mm, lượng chạy dao SZ = 0.1 ÷ 0.15mm/răng, tốc độ cắt V= 250 m/phút Các hệ số hiệu chỉnh: K1: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào nhóm tính thép cho bảng 5-225 Sổ tay CNCTM2 ⇒ k1 = K2: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào trạng thái bề mặt gia công chu kỳ bền dao cho bảng 5-120 Sổ tay CNCTM2 ⇒ k2 = 0,8 K3: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào dạng gia công cho bảng 5-143 Sổ tay CNCTM2⇒ k3 = Vậy tốc độ tính tốn là: Vt=Vb.k1.k2.k3= 250.1.0,8.1 = 200 m/phút Số vịng quay trục theo tốc độ tính tốn là: 1000.vt 1000.200 = = πD 3,14.75 nt = 849vòng/phút Ta chọn số vòng quay theo máy nm = 750 vòng/phút Như vậy, tốc độ cắt thực tế là: 27 Trang:27 28 Đồ án mơn học: Cơng Nghệ Chế Tạo Máy GVHD: Hồng Văn Thạnh π D.n m 3,14.75.750 = = 1000 Vtt = 1000 176,6 m/phút Lượng chạy dao phút Sp = Sz.z.nm = 0,13.10.750 =975 mm/phút Theo máy ta có S m = 950 mm/phút 4.2.2.11 Nguyên công 11: Kiểm tra độ vng góc đường tâm lỗ Ø20 mặt B PHẦN V: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ ĐỒ GÁ CHO NGUYÊN CÔNG KHOÉT LỖ Ø80 5.1 Trình bày mục đích yêu cầu của nguyên công, giới thiệu lại sơ đồ định vị và kẹp chặt 5.1.1.Trình bày mục đích yêu cầu của nguyên công: - Mục đích yêu cầu của nguyên công này là gia công lỗ Ø80 với độ nhám yêu cầu là Rz = 40 - Lỗ Ø80 có mục đích lắp ghép với trục công tác để gạt các cặp bánh nhằm thay đổi tỉ số truyền theo yêu cầu 5.1.2 Giới thiệu lại sơ đồ định vị và kẹp chặt: - Định vị: Chi tiết gia công định vị phiến tỳ hạn chế bậc tự do, chốt ngắn ở thân lỗ định vị bậc tự do,một khối V tùy động khống chế bậc tự do.Một chốt tỳ phụ để tăng độ cứng vững chi tiết - Kẹp chặt: Kẹp chặt bằng lực xiết bulông – đai ốc, lực kẹp bằng tay 28 Trang:28 29 Đồ án môn học: Công Nghệ Chế Tạo Máy GVHD: Hoàng Văn Thạnh * Sơ đồ định vị và kẹp chặt hình vẽ: 5.2 Tính lực ( mômen ) tác dụng lên chi tiết: - Khi khoét, chi tiết chịu lực tác dụng của mômen xoắn M x vag lực cắt dọc trục P0 + Tính mômen xoắn Mx : q x y Mô men xoắn: Mx = 10.C M D t S Kp Hệ số Cm số mũ tra bảng 5-32[2] được: Cm=0,085 ; q=0 ; x=0,75 ; y=0,8 Hệ số tính đến yếu tố gia cơng thực tế Kp tra bảng 5-9 được:Kp=1.5 , 75 0,8 ⇒ Mx = 10.0,.085 2 1,5 = 3,5 Nm Lực chiều trục: Po = 10.Cp.t x D q S y Kp Hệ số Cp số mũ tra bảng 5-32[6] được: Cp = 23,5 ; x = 1,2 ; y = 0,4 1, 0, ⇒ Po = 10.23,5.2 40 1,5 = 1068 N Công suất cắt: Mx.n 102.338 Ne = = = 3,5kw 9750 9750 Tính lực kẹp Trị số lực kẹp phải bảo đảm cho sơ đồ gá đặt bảo đảm phôi cân ổn định,không bị xê dịch q trình gia cơng tác dụng ngoại lực chủ yếu lực cắt momen cắt trọng lượng thân phôi lực loại hai sinh q trình gia cơng Xác định bằn cách gải toán cân lực : ∑M=0 ∑P=0 Lực: Tính tốn chế độ cắt :P=1124 N; Mx=3,5 Nm Lực kẹp: W Ngoại lực :N Lực ma sát: Fms Lực dọc trục Po song song với phương lực kẹp vng góc mặt phẳng định vị nên thực tế lực kẹp không lớn lắm, nhiên để gia công được thì lực kẹp phải thắng mô men cắt Mc Phương trình chống xoay: 29 Trang:29 30 Đồ án mơn học: Cơng Nghệ Chế Tạo Máy GVHD: Hồng Văn Thạnh Mx:Có xu hướng làm cho chi tiết xoay quanh trục Muốn chi tiết khơng xoay mơ men ma sát lực hướng trục lực kẹp gây phải thắng Mc W Po Mc L Điều kiện cân bằng: 2.M K d L ≤ W.f.r W ≥ K 2.M d f r L Tính K: K=Ko.K1.K2.K3.K4.K5.K6 Ko:Hệ số an toàn trường hợp 1.5-2 => Ko=1 K1:Hệ số phụ thuộc lượng dư không gia cơng tinh K1=1 K2: Hệ số phụ thuộc độ mịn dao làm tăng lực cắt K2=1-1.9=>K2=1.5 K3: Hệ số phụ thuộc lực cắt tăng cắt khơng liên tụcK3=1 K4: Hệ số phụ thuộc nguồn sinh lực không ổn định K4=1.3 K5, K6:Khơng có Vậy K=1.5*1*1.5*1*1.3=2.92 F : Hệ số ma mát mặt chuẩn mặt định vị 0.1-0.15 => f= 0.13 L : Khoảng cách từ tâm kẹp tới tâm mũi khoan Ro=107 d : Đường kính lỗ gia cơng r : Bán kính lỗ kẹp 3,5 W ≥ 2.29 0,08.0,01.0., 0,116=1411 N Vậy W = 141.1 Kg Vậy W1 = W2 = 70.6 Kg 30 Trang:30 31 Đồ án môn học: Công Nghệ Chế Tạo Máy GVHD: Hoàng Văn Thạnh Suy Q = 1,5W1 = 105.9 Kg Xác định đường kính Bulơng Dtb=1.41 ¦ W /[σb] =1.41 105,9 / 120 =11 mm Vậy ta chọn bu lông có đường kính M12-6H, vật liệu làm bằng thép các bon C45 cần đến độ cứng HRC = 30 - 40 5.2.1 Thiết kế cấu đồ gá Khi thiết kế đồ gá cần đảm bảo yêu cầu sau: + Đảm bảo cho phương án kết cấu đồ gá hợp lý mặt kỹ thuật kinh tế, sử dụng kết cấu tiêu chuẩn, đảm bảo điều kiện sử dụng tối ưu nhằm đạt chất lượng nguyên công cách kinh tế sở kết cấu tính máy công cụ lắp đồ gá + Đảm bảo yêu cầu an toàn kỹ thuật, đặc biệt điều kiện thao tác thoát phoi sử dụng đồ gá + Tận dụng loại kết cấu tiêu chuẩn hoá + Đảm bảo lắp ráp điều chỉnh đồ gá máy thuận tiện + Đảm bảo kết cấu phù hợp với khả chế tạo lắp ráp thực tế sở sản xuất Trên sở ta tính tốn chọn kết cấu đồ gá cho nguyên công khoan, khoét, doa lỗ φ20+0,035 a) Tính sai số chuẩn Sai số chuẩn εc sinh chuẩn định vị khơng trùng với gốc kích thước, sai số chuẩn xác định theo công thức: b) Tính sai số kẹp chặt εk Sai số kẹp chặt lực kẹp gây ra, phương lực kẹp vng góc với phương kích thước thực sai số kẹp chặt “0” c) Tính sai số mòn εm: Sai số mòn đồ gá bị mịn gây ra, tính theo cơng thức: εm = β N (µm) với β: hệ số phụ thuộc vào kết cấu đồ định vị, chọn β = 0,2 N số lượng chi tiết gia công đồ gá ⇒ εm = 0,2(µm) d) Tính sai số điều chỉnh εđc: Sai số điều chỉnh sai số sinh trình lắp ráp điều chỉnh đồ gá, sai số điều chỉnh phụ thuộc vào khả điều chỉnh dụng cụ dùng để điều chỉnh lắp ráp, thường lấy εđc = 8(µm) e) Sai số gá đặt εgđ : Khi tính tốn đồ gá ta lấy giá trị sai số gá đặt cho phép [εgđ] = δ = 0, 35 = 0,11(mm) f) Tính sai số chế tạo cho phép đồ gá εct 31 Trang:31 32 Đồ án mơn học: Cơng Nghệ Chế Tạo Máy GVHD: Hồng Văn Thạnh Sai số cần xác định thiết kế đồ gá Do đa số sai số phân bố theo quy luật chuẩn phương chúng khó xác định nên ta dùng công thức sau để xác định sai số: 2 [ε gd ]2 − [ε c2 + ε k2 + ε m + ε dc ] [εgđ] = 0,112 − [0,04 + + 0,02 + 0,008 ] [εgđ] = = 0,086mm g) Yêu cầu kỹ thuật đồ gá Từ giá trị sai số gá đặt cho phép ta nêu yêu cầu kỹ thuật đồ gá: + Độ không song song bề mặt định vị mặt đáy đồ gá ≤ 0,086mm + Độ không vuông góc tâm bạc dẫn bề mặt phiến định vị ≤ 0,086mm 32 Trang:32 33 Đồ án môn học: Cơng Nghệ Chế Tạo Máy GVHD: Hồng Văn Thạnh MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU PHẦN I: Phân tích điều kiện làm việc yêu cầu kỹ thuật sản phẩm .2 1.1 Phân tích điều kiện làm việc chi tiết 1.2 Yêu cầu kỹ thuật chi tiết 1.3 Vật liệu chế tạo PHẦN II: Định dạng sản xuất .3-4 PHẦN III: Lựa chọn phương pháp chế tạo phôi 3.1 Chọn dạng phôi 3.2 Chọn phương pháp đúc 5-6 3.3 Xác định lượng dư gia công cơ,kích thước phơi .6 PHẦN IV: Thiết kế quy trình cơng nghệ chế tạo chi tiết 4.1 Phân tích đặc điểm yêu cầu kỹ thuật bề mặt cần gia công 4.2 Xác định trình tự ngun cơng,chọn máy chọn dao trang bị công nghệ cho nguyên công 4.2.1 Trình tự ngun cơng .7 4.2.2 Nội dung cụ thể nguyên công .8-25 PHẦN V: Tính tốn thiết kế đồ gá cho nguyên công khoét lỗ Ø80 26 5.1 Trình bày mục đích u cầu ngun công,giới thiệu lại sơ đồ định vị kẹp chặt 26 5.2 Tính lực kẹp tác dụng lên chi tiết .26-29 33 Trang:33 ... vào bảng trang 13 sách thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy (GS.TS Trần Văn Địch) ta chọn dạng sản xuất chi tiết là: Hàng loạt lớn Trang:4 Đồ án môn học: Công Nghệ Chế Tạo Máy GVHD: Hoàng Văn Thạnh... 0,11(mm) f) Tính sai số chế tạo cho phép đồ gá εct 31 Trang:31 32 Đồ án môn học: Công Nghệ Chế Tạo Máy GVHD: Hoàng Văn Thạnh Sai số cần xác định thiết kế đồ gá Do đa số sai số phân bố theo quy. .. Trang:25 26 Đồ án môn học: Công Nghệ Chế Tạo Máy GVHD: Hồng Văn Thạnh Thời gian gia cơng bước 1: T1 = T0 + Tp + Tpv + Ttn Trong đó: Tp = 10% T0 : Thời gian phụ thời gian cần thiết để công nhân

Ngày đăng: 05/07/2014, 10:28

Từ khóa liên quan

Mục lục

  • LỜI NÓI ĐẦU

Tài liệu cùng người dùng

  • Đang cập nhật ...

Tài liệu liên quan