Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội Cộng hòa xã hội chủ ngĩa Việt Nam Viện: Cơ khí Độc lập – Tự do – Hạnh phúc Bộ môn: Công nghệ chế tạo máy BÀI TẬP LỚN Thiết kế nhà máy cơ khí Giảng viên : Nguyễn Kim Nga Sinh viên : Allizwell Shsv : 2007xxxx Lớp : CTMx-K5x I. Đầu đề thiết kế: Thiết kế phân xưởng gia công cơ khí để gia công chi tiết càng gạt. II. Điều kiện sản xuất: 100000 chiếc/năm. III. Nội dung các phần thuyết minh tính toán 1. Mô tả qui trình công nghệ gia công chi tiết. 2. Tính khối lượng lao động để chế tạo sản phẩm. 3. Xác định số loại và số lượng thiết bị để chế tạo sản phẩm. 4. Tính số lượng cán bộ công nhân viên cần thiết cho nhà xưởng. 5. Tính nhu cầu diện tích cần thiết cho phân xưởng cơ khí. 6. Bố trí mặt bằng phân xưởng cơ khí theo phương án sắp xếp bố trí tối ưu nhất. IV. Bản Vẽ A o ~ 1 ~ CHƯƠNG I MÔ TẢ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT 2,5 2,5 Rz20 M4x0.2 Ø8 15 17 M4x0.2 Ø8 Ø12 +0.07 Ø20 +0.084 150 ±0.1 103 Ø40 Ø25 A Ø25 ±0.05 Ø29 ±0.5 0.1/100 A 22 25 1. Nguyên công I : Phay mặt đầu. s n Rz20 25 ±0.05 ~ 2 ~ - Lập sơ đồ gá đặt: Hai mặt đầu tay biên cần đảm bảo độ song song bởi vậy ta sử dụng cơ cấu kẹp tự định tâm hạn chế cả 6 bậc tự do và má kẹp có khía nhám định vị vào hai mặt phẳng của thân tay biên (chính là chuẩn thô). - Kẹp chặt: Dùng hai miếng kẹp để kẹp chặt chi tiết, hướng của lực kẹp từ hai phía cùng tiến vào, phương của lực kẹp vuông góc với mặt phẳng của thân tay biên .Để đảm bảo độ phẳng của hai mặt đầu ta cần gia công hai mặt của hai đầu biên trong cùng một nguyên công . - Chọn máy: Máy phay nằm ngang 6H82. Công suất của máy N m = 7 (kw) - Chọn dao: Phay bằng hai dao phay đĩa ba mặt gắn mảnh thép gió, có các kích thước sau (Tra theo bảng 4-84 Sổ tay Công nghệ Chế Tạo Máy tập 2): D = 110 (mm), d =32 (mm), B = 16 (mm), số răng Z = 14 (răng). - Lượng dư gia công: Phay 2 lần với lượng dư phay thô Z b1 = 1.5 (mm) và lượng dư phay tinh Z b2 = 0.5 (mm). Chê độ cắt: • Phay thô: - Chế độ cắt: Xác định chế độ cắt cho một dao. Chiều sâu cắt t = 1.5 (mm) ; Lượng chạy dao S = 0.12 (mm/răng) ; Tốc độ cắt V b = 31,5 (m/ph) ; • Phay tinh: - Chế độ cắt: Xác định chế độ cắt cho một dao. Chiều sâu cắt t = 0.5 (mm) ; Lượng chạy dao S = 0.18 (mm/răng); Tốc độ cắt V b = 37,5 (m/ph); ~ 3 ~ 2. Nguyên công II: khoan,khoét, doa lỗ φ20 +0.084 . 2,5 n Ø20 +0.084 - Lập sơ đồ gá đặt: Gia công lỗ đầu to tay biên cần đảm bảo độ đồng tâm tương đối giữa hình trụ trong và hình tròn ngoài của phôi và độ vuông góc của tâm lỗ và mặt đầu bởi vậy ta định vị nhờ một mặt phẳng hạn chế 3 bậc tự do định vị vào mặt đầu và một khối V cố định ,định vị vào mặt trụ ngoài của đầu to tay biên hạn chế 2 bậc tự do và một khối V di động định vị vào mặt ngoài ở đầu nhỏ tay biên khống chế 1 bậc tự do. - Kẹp chặt: Chi tiết được kẹp chặt bằng cơ cấu kẹp bằng ren phối hợp với tay đòn. - Chọn máy: Máy khoan đứng 2A135. Công suất của máy N m = 6 (kW) ; - Chọn dao: Mũi khoan ruột gà thép gió D=19,5 (mm); Mũi Khoét có lắp mảnh hợp kim cứng D = 19,8 (mm); Mũi Doa thép gió D = 20 (mm); -Lượng dư gia công: Gia công 3 lần với lượng dư khoan Z b1 = 0,5 (mm); lượng dư khoét Z b2 =0,3(mm); lượng dư Doa Z b3 = 0,2 (mm); Chế độ cắt: ~ 4 ~ • Khoan lỗ Φ19,5. - Chế độ cắt: Xác định chế độ cắt cho khoan. Chiều sâu cắt t =0,5 (mm) ; Lượng chạy dao S = 0.36 (mm/vg); Tốc độ cắt V b = 27,5 (mm/vg); • Khoét lỗ Φ19,8. -Xác định chế độ cắt cho khoét : Chiều sâu cắt : t =0,3 (mm); Lượng chạy dao : S=0,7 (mm/vg); Vận tốc cắt : V=86 (m/ph); • Doa lỗ Φ20. Xác định chế độ cắt cho doa. Chiều sâu cắt t = 0,2 (mm); Lượng chạy dao S = 1 (mm/vg); Tốc độ cắt V = 10,6 (m/ph); 3. Nguyên công III: Khoan , khoét, doa lỗ φ12 +0.07 . 2,5 n Ø12 +0.07 150 ±0.1 ~ 5 ~ - Định vị : Gia công lỗ đầu nhỏ tay biên cần đảm bảo độ đồng tâm tương đối giữa hình trụ trong và hình tròn ngoài của phôi và độ vuông góc của tâm lỗ và mặt đầu đồng thời cần đảm bảo khoảng cách tâm của hai lỗ A = 150 ± 0.1 bởi vậy ta định vị nhờ một mặt phẳng hạn chế 3 bậc tự do định vị vào mặt đầu, một chốt trụ ngắn vào lỗ đầu to càng gạt hạn chế 2 bậc tự do và để chống xoay chi tiết ta dùng khối V di động. - Kẹp chặt:Chi tiết được kẹp chặt bằng cơ cấu kẹp bằng ren phối hợp với tay đòn. - Chọn máy: Máy khoan đứng 2A135 có công suất của máy N m = 6 (kW) ; - Chọn dao: Chọn mũi khoan ruột gà bằng thép gió phi tiêu chuẩn Φ9. Mũi Khoét có lắp mảnh hợp kim cứng Φ11,8, Mũi Doa bằng thép gió Φ12 ; - Lượng dư gia công: Gia công 3 lần Lượng dư khoan Z b1 = 0,5(mm) ; Lượng dư khoét Z b2 =1,4 (mm) ; Lượng dư doa Z b3 = 0,1 (mm) ; Chệ độ cắt: • khoan lỗ Φ11. - Xác định chế độ cắt: Chiều sâu cắt : t=0,5 (mm); Lượng chạy dao: S=0,25 (mm/vg); Vận tốc cắt : V b =24 (m/ph); • Khoét lỗ Φ11,8. - Xác định chế độ cắt cho khoét : Chiều sâu cắt : t =0,3 (mm); Lượng chạy dao : S=0,59 (mm/vg); Vận tốc cắt : V=109 (m/ph); ~ 6 ~ • Doa lỗ Φ12. - Xác định chế độ cắt cho doa: Chiều sâu cắt t = 0,2 (mm) ; Lượng chạy dao S = 0,8 (mm/vg) ; Tốc độ cắt V = 13 (m/ph) ; 4. Nguyên công IV: Phay vấu đầu to tay biên. n A AA A 22 ±0.26 s - Lập sơ đồ gá đặt: Mặt đầu của vấu đầu to tay biên cần đảm bảo khoảng cách so với tâm của lỗ đầu to tay biên, bởi vậy ta sử dụng cơ cấu để hạn chế 6 bậc tự do như sau: mặt đầu hạn chế 3 bậc tự do, một chốt trụ ngắn hạn chế 2 bậc tự do , chốt chám hạn chế 1 bậc tự do chống xoay còn lại. - Kẹp chặt : chi tiết được kẹp chặt bằng bulông - đai ốc, phương của lực kẹp vuông góc với phương của kích thước thực hiện.Ta có thêm cơ cấu so dao để có thể điều chỉnh máy đạt được kích thước theo yêu cầu. - Chọn máy: Máy phay đứng vạn năng 6H12. Công suất của máy N m = 10kW - Chọn dao: Phay bằng dao phay ngón có gắn mảnh hợp kim cứng, có các kích thước sau( Tra theo bảng 4-69 Sổ tay Công nghệ Chế Tạo Máy tập 2): d = 40 (mm), L = 221 (mm), l = 63 (mm), Z = 6 (răng) ; - Lượng dư gia công: Phay 1 lần với lượng dư phay Z b = 2 (mm) ; ~ 7 ~ Chế độ cắt: Xác định chế độ cắt (bảng 5-160 và 5-161 Sổ tay CNCTM tập 2.). Chiều sâu cắt t = 2 (mm); Lượng chạy dao S = 0.1 – 0.18(mm/răng); Tốc độ cắt V b = 172 (m/phút ); 5. Nguyên công V:Khoan, ta ro lỗ ren M4x0.2 vấu đầu to tay biên. 22 ±0.26 Ø3 ±0.125 • Khoan lỗ Φ3. - Lập sơ đồ gá đặt: Khoan lỗ vấu đầu to tay biên cần đảm bảo độ xuyên tâm của tâm lỗ và tâm của lỗ đầu to tay biên, bởi vậy ta sử dụng cơ cấu để hạn chế 6 bậc tự do như sau: mặt đầu hạn chế 3 bậc tự do, một chốt trụ ngắn định vị vào mặt trụ trong của lỗ φ 20 hạn chế 2 bậc tự do và chốt chám định vị vào lỗ φ12 hạn chế 1 bậc tự do chống xoay còn lại. - Kẹp chặt: Chi tiết được kẹp chặt bằng cơ cấu kẹp bằng ren phối hợp với tay đòn. - Chọn máy: Máy khoan đứng 2A125. Công suất của máy N m = 2,8 (kw) ; - Chọn dao: Mũi khoan ruột gà thép gió d=3 (mm) ; - Lượng dư gia công: lượng dư khoan Z = d/2 =1,5 (mm) ; ~ 8 ~ Chế độ cắt: Xác định chế độ cắt cho khoan lỗ φ3. Chiều sâu cắt: t = 1,5 mm; Lượng chạy dao: S = 0,09 mm/vòng; Tốc độ cắt :V b = 43 m/phút; • Ta rô lỗ ren M4x0.2. - Chọn dao: Mũi ta rô thép gió có d=4 (mm); - Lượng dư gia công: lượng dư khoan Z = 0,6 (mm); Chế độ cắt: Xác định chế độ cắt cho ta rô lỗ φ4. Chiều sâu cắt: t = 0,6 (mm); Lượng chạy dao: S = 0,6 (mm/vg); Tốc độ cắt :V b = 9 (m/ph); 6. Nguyên công VI: Phay vấu đầu nhỏ tay biên. n s 15 ±0.215 - Lập sơ đồ gá đặt: Mặt đầu của vấu đầu nhỏ tay biên cần đảm bảo khoảng cách so với tâm của lỗ đầu nhỏ tay biên, bởi vậy ta sử dụng cơ cấu để hạn chế 6 bậc tự do như sau: mặt đầu hạn chế 3 bậc tự do, một chốt trụ ngắn hạn chế 2 bậc tự do ,chốt chám hạn chế 1 bậc tự do chống xoay còn lại. ~ 9 ~ - Kẹp chặt : chi tiết được kẹp chặt bằng cơ cấu kẹp bằng ren phối hợp với tay đòn. - Chọn máy: Máy phay nằm đứng vạn năng 6H12. Công suất của máy N m = 10 (kW); - Chọn dao: Phay bằng dao phay ngón cógắn mảnh hợp kim cứng, có các kích thước sau (Tra bảng 4-69 Sổ tay CNCTM tập 2): d = 40 (mm), L = 221 (mm), l = 63 (mm), Z = 6 (răng); -Lượng dư gia công: Phay 1 lần với lượng dư phay thô Z b = 3 mm. Chế độ cắt: Xác định chế độ cắt. Chiều sâu cắt t = 3 (mm); Lượng chạy dao S = 0.1 – 0.18 (mm/răng); Tốc độ cắt V b = 172 (m/ph); 7. Nguyên công VII: Khoan, ta ro lỗ ren M4x0.2 vấu đầu nhỏ tay biên. 15 ±0.215 Ø3 ±0.125 • Khoan lỗ Φ3 vấu đầu nhỏ tay biên. - Lập sơ đồ gá đặt: Khoan lỗ vấu đầu nhỏ tay biên cần đảm bảo độ xuyên tâm của tâm lỗ và tâm của lỗ đầu nhỏ tay biên, bởi vậy ta sử dụng cơ cấu để hạn chế 6 bậc tự do như sau: mặt đầu hạn chế 3 bậc tự do, một chốt trụ ngắn định vị vào mặt trụ trong của lỗ φ 20 hạn chế 2 bậc tự do và chốt chám định vị vào lỗ φ12 hạn chế 1 bậc tự do chống xoay còn lại. ~ 10 ~ [...]... (m) I Giữa 2 hàng máy đặt quay lưng nhau 2,0 II Giữa 2 hàng máy đặt cùng chiều thao tác 2,5 III Giữa 2 hàng máy đặt đối diện nhau 3,0 IV Giữa hai hàng máy đặt cạnh bên sát mép đường 2,0 7 Bản vẽ quy hoạch mặt bằng cho phân xưởng gia công đã tính toán, thiết kế (bản vẽ Ao) ~ 28 ~ TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] – Phí Trọng Hảo – Trần Xuân Việt – Lê Văn Vĩnh Giáo trình thiết kế nhà máy cơ khí Nhà xuất bản Bách... các máy đảm bảo những khoảng cách an toàn quy định • Khoảng các giữa các máy với tường nhà: Với máy cỡ vừa các khoảng cách cần thiết: a = 0,5 (m) ; b = 0,5 (m) ; c = 1,2 (m) • Khoảng cách giữa các máy so với cột nhà Với máy cỡ vừa các khoảng cách cần thiết: d = 0,5 (m) ; e = 0,5 (m) ; f = 1,9 (m) • Khoảng cách giữa các máy so với đường vận chuyển, đường đi: ~ 27 ~ Với máy cỡ vừa các khoảng cách cần thiết: ... và số lượng thiết bị Số lượng thiết bị công nghệ cần thiết chế tạo chương trình sản xuất của phân xưởng cơ khí có thể được xác định chính xác hoặc gần đúng Chính xác: xác định số lượng máy cần thiết cho từng nguyên công rồi tính tổng số máy các loại cho tất cả các nguyên công Số lượng máy cho từng nguyên công: Ci=TΣi /FMi.mi ; Trong đó: TΣi là tổng thời gian nguyên công được thực hiện trên máy loại i... cách giữa các máy đặt liên tiếp cạnh nhau theo chiều dài máy: Với máy cỡ vừa các khoảng cách cần thiết: k = 0,5 (m) • Khoảng cách giữa các máy đặt vuông góc với đường vận chuyển: Với máy cỡ vừa các khoảng cách cần thiết: l = 0,9 (m) • Chiều rộng của đường vận chuyển giữa hai hàng máy Chọn phương tiện vận chuyển là xe đẩy tay với chiều vận chuyển theo hai chiều để cung ứng phôi cho từng máy đảm bảo thuận... trị < 0,5 thì bỏ đi kết hợp với làm thêm giờ để hoàn thành khối lượng yêu cầu + Khi số lẻ có giá trị > 0,5 thì lấy lên 1 cộng với nhận thêm việc ~ 20 ~ Nguyên công Máy gia công 1 2 3 4 5 6 7 8 6H82 2A125 2A125 6H12 2A125 6H12 2A125 Bàn kiểm tra Số máy cần thiết sau khi đã quy tròn Si 7 3 2 1 1 1 1 2 Tổng số máy cần thiết là: n SΣ = ∑S i =1 i = 7+3+2+1+1+1+1= 16 (máy) Số máy mài cần thiết cho phân xưởng:... gian định mức gia công các nguyên công (phút/chi tiết) đã xác định ở trên ta tính được tổng thời gian máy cần thiết để gia công hết N = 111300 (chi tiết/ năm) Số máy cần thiết đối với từng nguyên công ở bảng sau: nguyên công Máy gia công Thời gian gia công Tổng thời gian cần thiết (giờ/năm) TΣi Số máy cần thiết Ci (phút/chi tiết) 1 6H82 21,50 39882,5 2 2A125 9,24 17140,2 3 2A125 6,28 11649,4 4 6H12 4,22... của phân xưởng cơ khí là: thợ đứng máy, thợ nguội - Nhân viên phục vụ sản xuất (vệ sinh công nghiệp, trực ) - Lực lượng gián tiếp (kỹ thuật viên, quản lý điều hành , văn thư ) ~ 21 ~ 4.2.Số lượng công nhân sản xuất chính 4.2.1 Công nhân đứng máy Tính theo định mức gia công cho từng loại máy i m N TΣi 1 RMi = = ∑ ttcj j FCi K Mi FCi K Mi j =1 60 ; Trong đó: TΣi : Là tổng giờ máy cần thiết FCi : Là... thì: Pm =0,04÷ 0,06 Chọn: Pm = 0,05 Do đó: Cm =Pm SΣ = 0,05.16 = 0,8.Ta chọn máy mài sắc vạn năng 3M642 Số lượng máy mài: Sm = 1 (máy) 4 Xác định số lượng nhân lực 4.1 Thành phần Số lượng lao động cần thiết của phân xưởng cơ khí được xác định theo các thành phần sau: - Công nhân sản xuất gồm có: + Công nhân trực tiếp đứng máy + Công nhân nguội + Công nhân phụ (mài dụng cụ, vận chuyển, sửa chữa, cấp... công cần thiết xác định theo tỷ lệ % so với tổng cộng của thợ đứng máy và thợ nguội 5 – 15 % Chọn: 15% ⇒ Số lượng thợ kiểm tra: RKT = 0,15.(RMΣ + RN) = 0,15.(21 + 1) = 3,3 (thợ) Chọn RKT = 3(thợ) 4.2.5 Bậc thợ bình quân của công nhân sản xuất chính Bbq Bậc thợ bình quân là bậc thợ trung bình của phân xưởng cơ khí, nhằm đánh giá: - Trình độ kĩ thuật - Mức độ tự động hóa, chuyên môn hóa, cơ khí hóa của... tích phụ AP = (15%+20%+5%+10%).Asx = 50% Asx ; Tổng diện tích cần thiết của phân xưởng: N AΣ = ASX + ∑A i =1 pi = 1,5.ASX = 1,5.195,61 = 293,42 (m2) Chọn sơ bộ: AΣ = 300 (m2) 6 Bố trí mặt bằng phân xưởng cơ khí theo phương án sắp xếp tối ưu nhất Với dạng sản xuất hàng khối ta chọn phương pháp bố trí máy theo thứ tự các nguyên công và các máy trong một nguyên công được bố trí thành từng nhóm song song . Hà Nội Cộng hòa xã hội chủ ngĩa Việt Nam Viện: Cơ khí Độc lập – Tự do – Hạnh phúc Bộ môn: Công nghệ chế tạo máy BÀI TẬP LỚN Thiết kế nhà máy cơ khí Giảng viên : Nguyễn Kim Nga Sinh viên : Allizwell . lượng thiết bị để chế tạo sản phẩm. 4. Tính số lượng cán bộ công nhân viên cần thiết cho nhà xưởng. 5. Tính nhu cầu diện tích cần thiết cho phân xưởng cơ khí. 6. Bố trí mặt bằng phân xưởng cơ khí. lượng thiết bị. Số lượng thiết bị công nghệ cần thiết chế tạo chương trình sản xuất của phân xưởng cơ khí có thể được xác định chính xác hoặc gần đúng. Chính xác: xác định số lượng máy cần thiết