Đang tải... (xem toàn văn)
Bề mặt là việc chủ yếu của chi tiết là bề mặt trong các lỗ lắp ghép và một số bề mặt làm việc khác.Những yêu cầu cao đặt ra đối với chi tiết này là các yêu cầu liên quan đến độ chính xác của các mặt phẳng và mặt lỗ, độ chính xác vị trí tương quan và độ chính xác hình học của chúng. Những bề mặt làm việc còn lại có độ chính xác không cao.Những yêu cầu kỹ thuật cơ bản khi chế tạo chi tiết mặt bích bao gồm: + Độ không vuông góc giữa mặt A và mặt B > 0,03100 mm. + Độ không song song giữa tâm lỗ Φ40 và hai mặt A,B >0,02100 mm. +Cấp chính xác của lỗ Φ40 phai đạt cấp chính xác 8.
Đồ án Công nghệ chế tạo máy GVHD: Hoàng Văn Thạnh LỜI NÓI ĐẦU Trong năm gần đây, chứng kiến phát triển mạnh mẽ ngành công nghiệp dựa tảng ngành khoa học sở, ngành ngành khí Là ngành đời từ lâu với nhiệm vụ thiết kế chế tạo máy móc phục vụ cho ngành cơng nghiệp khác, ngành đòi hỏi kỹ sư cán ngành phải tích lũy đầy đủ, khơng ngừng nâng cao vốn kiến thức mình, quan trọng phải biết vận dụng kiến thức để giải vấn đề cụ thể thường gặp trình sản xuất thực tiễn Trong chương trình đào tạo kỹ sư khí trường đại học Bách Khoa Đà Nẵng, sinh viên trang bị nhiều kiến thức sở ngành Công nghệ chế tạo máy Nhằm mục đích cụ thể hóa thực tế hóa kiến thức mà sinh viên trang bị, đồ án công nghệ chế tạo máy giúp sinh viên làm quen với cách sử dụng tài liệu, sổ tay cơng nghệ, tiêu chuẩn… có khả vận dụng kiến thức lý thuyết vào thực tế sản xuất Mặt khác thiết kế đồ án, sinh viên có dịp phát huy tối đa tính độc lập sáng tạo, ý tưởng lạ để giải vấn đề cơng nghệ cụ thể Do tính quan trọng đồ án mà môn học bắt buộc với sinh viên chuyên ngành khí số nghành có liên quan Qua thời gian tìm hiểu với hướng dẫn bảo nhiệt tình thầy Hoàng Văn Thạnh, em hồn thành đồ án mơn học Công nghệ chế tạo máy với đề tài: “Thiết lập quy trình cơng nghệ chế tạo chi tiết thân đồ gá” Với kiến thức trang bị 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 Nên em mong bảo Thầy đóng góp bạn bè để hồn thiện đồ án Em xin chân thành cảm ơn! Sinh viên thực Hà Tiến Tùng SVTH: Hà Tiến Tùng_Lớp:09C1ATrang Đồ án Công nghệ chế tạo máy GVHD: Hoàng Văn Thạnh Phần I:Phân tích điều kiện làm việc yêu cầu kỹ thuật sản phẩm 1.Phân tích điều kiện làm việc: Thân đồ gá là chi tiết dạng hộp dùng để lắp ghép chi tiết khác lên Bề mặt làm việc chủ yếu là lỗ40, rãnh then và rãnh lắp ghép Điều kiên làm việc chi tiết không khắc nghiệt: thường là tải trọng tĩnh có va đập nhẹ và chịu mơmen xoắn không lớn 2.Yêu cầu kỹ thuật: Bề mặt là việc chủ yếu chi tiết là bề mặt lỗ lắp ghép và số bề mặt làm việc khác Những yêu cầu cao đặt chi tiết này là yêu cầu liên quan đến độ xác mặt phẳng và mặt lỗ, độ xác vị trí tương quan và độ xác hình học chúng Những bề mặt làm việc cịn lại có độ xác khơng cao *Những u cầu kỹ thuật chế tạo chi tiết mặt bích bao gồm: + Độ khơng vng góc mặt A và mặt B > 0,03/100 mm + Độ không song song tâm lỗ Φ40 và hai mặt A,B >0,02/100 mm +Cấp xác lỗ Φ40 phai đạt cấp xác Phần II: ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT SVTH: Hà Tiến Tùng_Lớp:09C1ATrang Đồ án Công nghệ chế tạo máy GVHD: Hoàng Văn Thạnh Dạng sản xuất bao gồm: Sản xuất đơn chiếc, sản xuất hàng loạt và sản xuất hàng khối Dạng sản xuất quyết định đến cách thức tạo sản phẩm, bao gồm việc thiết lập quy trình cơng nghệ Ảnh hưởng trực tiếp tới suất, chất lượng sản phẩm lẫn tính kinh tế Sản lượng hàng năm xác định theo công thức sau đây: α β N = Nο × m × + × 1 + 100 100 Trong đó: N: Số lượng chi tiết sản xuất năm N0: Số sản phẩm (số máy) sản xuất năm m: Số chi tiết sản phẩm, m=1 β : Số chi tiết chế tạo thêm để dự trữ(5%) α : Số phế phẩm (3%) N=50001(+ )(1+)=5408 (chiếc/năm) Khối lượng chi tiết xác định: +Thể tích chi tiết: V = 0,7 (dm3) +Khối lượng riêng gang xám là: γ = 7,2kg/dm +Khối lượng chi tiết là: m = V* γ = 0,7.7,2= 5,04 (kg) Như vậy, với khối lượng 4200 kg sản lượng hàng năm 5408 chi tiết, tra bảng 2.1 (tài liệu HDTKCNCTM) ta xác định dạng sản xuất: Hàng Khối SVTH: Hà Tiến Tùng_Lớp:09C1ATrang Đồ án Công nghệ chế tạo máy GVHD: Hoàng Văn Thạnh Phần III: LỰA CHỌN PHƯƠN PHÁP CHẾ TẠO PHƠI Dạng phơi là : phơi đúc, phơi rèn, phôi dập, phôi cán, phôi hàn Tạo phôi phương pháp đúc : Việc chế tạo phôi phương pháp đúc sử dụng rộng rãi phơi đúc đúc dạng kết cấu phức tạp và đạt kích thước từ nhỏ đến lớn mà phương pháp khác rèn, dập khó đạt Cơ tính và độ xác phôi đúc tuỳ thuộc vào phương pháp đúc và kỹ thuật làm khn Tuỳ theo tính chất sản xuất, vật liệu chi tiết đúc, trình độ kỹ thuật để chọn phương pháp đúc khác Có thể đúc khuôn kim loại, đúc khuôn cát, đúc li tâm… 2.Tạo phôi phương pháp rèn dập nóng : + Phương pháp rèn áp dụng cho chi tiết rèn có hình thù đơn giản, cùng với mép dư lớn + Dập nóng thực khn kín khn hở Khi dập nóng khn kín, ta nhận chi tiết dập có độ xác cao hơn, tiêu tốn kim loại nhỏ hơn, xuất cao Tạo phôi phương pháp cán : Thường là cán tạo sản phẩm định hình : ví dụ cán thép định hình, phơi cán có prơfin đơn giản… *Chọn phương pháp chế tạo phơi:Với việc phân tích phương pháp tạo phôi trên, sở sản xuất hàng loạt lớn chi tiết và yêu cầu độ nhám bề mặt không gia công chi tiết Rz = 40 µm, vào hình dạng chi tiết ta chọn phương pháp chế tạo phôi là đúc khuôn kim loại Loại phôi này có cấp xác kích thước IT14 – IT15, độ nhám Rz = 40 µm SVTH: Hà Tiến Tùng_Lớp:09C1ATrang Đồ án Công nghệ chế tạo máy Phần IV: GVHD: Hoàng Văn Thạnh THIẾT KẾ QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ LẬP THỨ TỰ CÁC NGUN CƠNG 1.Phân tích đặc điểm yêu cầu kỹ thuật bề mặt cần gia công: Các bề mặt phôi đánh số sau: +Các bề mặt có độ nhám Ra=2,5 tương ứng với cấp độ bóng cấp 6: u cầu gia cơng bán tinh +2 rãnh 4,5 và rãnh then có độ nhám Rz=20 tương ứng với cấp độ bóng cấp 5: u cầu gia cơng bán tinh +Mặt cong 14 có độ nhám Ra=10 tương ứng với cấp độ bóng cấp 4: yêu cầu gia công thô *Các phương pháp gia cơng thường dùng với cấp xác và độ nhám đạt được: Phương pháp gia cơng Cấp xác Độ nhám Kinh tế Đạt Ra (µm ) KHOAN ( d TM = ( 225+17,11+5)/(2,52.375) = 0,26 (phút) Tct = 1,23 0,26 = 0,32 ( phút) * Bước 2: Phay bán tinh L = 225 (mm) t ( D − t ) + 3,5 L1 = 0,5(125 − 0,5) + 3,5 = = 11,4 (mm) L2 = s= 3,36(mm/vòng) n = 375 (vòng/phút) => TM = ( 225+11,4+5)/(3,36.375) = 0,19 (phút) Tct = 1,23 0,19 = 0,24 ( phút) NGUYÊN CÔNG 2: phay mặt phẳng * Bước 1: Phay thô L = 20+13=33 (mm) SVTH: Hà Tiến Tùng_Lớp:09C1ATrang 28 Đồ án Công nghệ chế tạo máy t ( D − t ) + 3,5 L1 = GVHD: Hoàng Văn Thạnh 1,5.( 40 − 1,5) + 3,5 = = 11,1 (mm) L2 = s = (mm/ vòng) n = 235 (vòng/phút) => TM = 2.( 33+11,1+5)/(2.235) = 0,21 (phút) Tct = 1,23 0,21 = 0,26( phút) * Bước 2: Phay bán tinh L = 20+13=33 (mm) t ( D − t ) + 3,5 L1 = 0,5.( 40 − 0,5) + 3,5 = = 7,94 (mm) L2 = s = (mm/ vòng) n = 235 (vòng/phút) => TM = 2.( 33+7,94+5)/(1.235) = 0,39 (phút) Tct = 1,23 0,39 = 0,48( phút) NGUYÊN CÔNG 3: phay mặt phẳng * Bước 1: Phay thô L = 20+3=23 (mm) L1 = s = 0.14 (mm/ vòng) n = 1180 (vòng/phút) =>TM=2.4.(23+2)/(0,14.1180)= 1,21 (phút) Tct = 1,23 1,21 = 1,5( phút) * Bước 2: Phay bán tinh L = 20+3,5=23,5 (mm) SVTH: Hà Tiến Tùng_Lớp:09C1ATrang 29 Đồ án Công nghệ chế tạo máy GVHD: Hoàng Văn Thạnh L1 = s = 0,07 (mm/ vòng) n = 900 (vòng/phút) =>TM=2.4.(23,5+2)/(0,07.900)= 3,24 (phút) Tct = 1,23 3,24 = 4( phút) NGUYÊN CÔNG 4: phay mặt phẳng * Bước 1: Phay thô L = 110 (mm) t ( D − t ) + 3,5 L1 = 2.( 315 − 2) + 3,5 = = 28,52 (mm) L2 = s = 4,8 (mm/ vòng) n = 30 (vòng/phút) => TM = ( 110+28,52+5)/(4,8.30) = (phút) Tct = 1,23 1= 1,23( phút) * Bước 2: Phay bán tinh L = 110 (mm) t ( D − t ) + 3,5 L1 = 0,5.( 315 − 0,5) + 3,5 = = 16,04 (mm) L2 = s = 3,6 (mm/ vòng) n = 30 (vòng/phút) => TM = ( 110+16,04+5)/(3,6.30) = 1,21 (phút) Tct = 1,23 1,21 = 1,5( phút) NGUYÊN CÔNG 5: phay mặt phẳng * Bước 1: Phay thô L = 225 (mm) SVTH: Hà Tiến Tùng_Lớp:09C1ATrang 30 Đồ án Công nghệ chế tạo máy t ( D − t ) + 3,5 L1 = GVHD: Hoàng Văn Thạnh 2.( 315 − 2) + 3,5 = = 28,52 (mm) L2 = s = (mm/ vòng) n = 30 (vòng/phút) => TM = ( 225+28,52+5)/(5.30) = 1,72 (phút) Tct = 1,23 1,72= 2,12( phút) * Bước 1: Phay bán tinh L = 225 (mm) t ( D − t ) + 3,5 L1 = 0,5.( 315 − 0,5) + 3,5 = = 16,04 (mm) L2 = s = (mm/ vòng) n = 30 (vòng/phút) => TM = ( 225+16,04+5)/(2.30) = 4,1 (phút) Tct = 1,23 4,1= 5,04( phút) NGUYÊN CÔNG 6: phay mặt phẳng 10 * Bước 1: Phay thô L = 80 (mm) t ( D − t ) + 3,5 L1 = 1,5.( 250 − 1,5) + 3,5 = L2 = s = (mm/ vòng) n = 30 (vòng/phút) => TM = ( 80+22,8+5)/(6.30) = 0,6 (phút) Tct = 1,23 0,6= 0,74( phút) * Bước 1: bán tinh SVTH: Hà Tiến Tùng_Lớp:09C1ATrang 31 = 22,8 (mm) Đồ án Công nghệ chế tạo máy GVHD: Hoàng Văn Thạnh L = 80 (mm) t ( D − t ) + 3,5 L1 = 0,5.( 250 − 0,5) + 3,5 = = 14,67 (mm) L2 = s = 3,12 (mm/ vòng) n = 37,5 (vòng/phút) => TM = ( 80+14,67+5)/(3,12.37,5) = 0,85 (phút) Tct = 1,23 0,85= 1,05( phút) NGUYÊN CÔNG 7: khoét+doa lỗ * Bước 1: khoét rộng lỗ L = 51 (mm) L1 = cotgϕ +2= (39,6-35).cotg20o/2+2= 6,18 (mm) L2=3 (mm) s = (mm/ vòng) n = 170 (vòng/phút) => TM = ( 51+6,18+3)/(1.170) = 0,354 (phút) Tct = 1,23 0,354= 0,44( phút) * Bước 2: doa lỗ L = 51 (mm) L1 = cotgϕ +2= (39,6-35).cotg20o/2+2= 6,18 (mm) L2=3 (mm) s = (mm/ vòng) n = 42 (vòng/phút) => TM = ( 51+6,18+3)/(2.42) = 0,72 (phút) Tct = 1,23 0,72= 0,89( phút) NGUYÊN CÔNG 8: phay mặt 13 Phay thô SVTH: Hà Tiến Tùng_Lớp:09C1ATrang 32 Đồ án Công nghệ chế tạo máy GVHD: Hoàng Văn Thạnh L = 50 (mm) s = 2,52 (mm/ vòng) n = 375 (vòng/phút) => TM = ( 50+5)/(2.750) = 0,04 (phút) Tct = 1,23 0,04 = 0,05 ( phút) NGUYÊN CÔNG 9: xọc rãnh then 12 L=50 (mm) Áp dụng cơng thức tính gần đúng, ta có: TM=0,006.L=0,006.50=0,3 (phút) Phần V: THIẾT KẾ ĐỒ GÁ CHO NGUYÊN CÔNG GIA CÔNG LỖ Φ40H8 1.Xây dựng sơ đồ nguyên lý đồ gá: a Sơ đồ nguyên lý định vị và kẹp chặt: SVTH: Hà Tiến Tùng_Lớp:09C1ATrang 33 Đồ án Công nghệ chế tạo máy GVHD: Hoàng Văn Thạnh W s n Yêu cầu lỗ Φ40 phải nằm song song với mặt đáy chi tiết và phải vng góc với mặt đầu Do để gia công ta phải định vị đủ bậc tự +Mặt phẳng đáy định vị bậc tự và có Ra=2,5 Mặt phẳng này dùng phiến tỳ để định vị +Hai rãnh với mặt cong có bán kính R=3,5 mm và có RZ20 định vị hạn chế bậc tự Ta dùng chốt trụ ngắn và chốt trám để định vị Chuyển động cắt song song với mặt đáy và vng góc với rãnh định vị Hướng lực kẹp vng góc với mặt phẳng đáy và vng góc với chuyển động cắt Kích thước gia cơng cần đạt là Φ40, độ nhám là Ra =2,5 b.Xác định mômen cắt Mx và lực dọc trục P0: +Tính mơmen cắt Mx: MX = 10 CM.Dq tx S y.Kp CM = 0,085 ; q = ; x = 0,75 ; y = 0,8 B¶ng 5-32 Sỉ tay CNCTM II KP = KLV = B¶ng 5-9 ⇒MX = 10 0,085.39,60 2,3 0,75 1,5 0,8.1 = 2,2 Nm SVTH: Hà Tiến Tùng_Lớp:09C1ATrang 34 Đồ án Công nghệ chế tạo máy GVHD: Hoàng Văn Thạnh +Tính lực dọc trục P0: p0 = 10 Cp tx Dq S y.Kp CP = 23,5 ; q = ; x = 1,2 ; y = 0,4 B¶ng 5-32 Sæ tay CNCTM II =>P0 = 10.23,5.2,31,239,6 0.1,50,4.1 = 750,9 N +Công suất cắt Ne: Ne = Mx.V 9750 2,2.168 9750 = = 0,04 Kw < Nm = Kw 2.Tính tốn lực kẹp cần thiết, chọn cấu tạo lực kẹp tính tốn nguồn sinh lực: a.Tính toán lực kẹp cần thiết: W P0 60 MX 2 225 Tính mô men gây lật lực dọc trục Po mô men xoắn Mx gây + Do Po : M1= Po.60 = 750,9.60 = 45054 Nmm + Do Mx : Mx D M2 = 225 = Vậy lực kẹp cần thiết W : 2.2,2.1000 39,6 225 = 25000Nmm SVTH: Hà Tiến Tùng_Lớp:09C1ATrang 35 Đồ án Công nghệ chế tạo máy W= M1 + M 150 K = 45054 + 25000 150 GVHD: Hoàng Văn Thạnh K = 467.K ( N ) K: lµ hệ số an toàn,đợc tính nh sau : K = Ko.K1 K2 K3 K4 K5 K6 Víi : Ko:lµ hƯ số an toàn trờng hợp , lấy Ko=1,5 K1:là hệ số kể đến lợng d không ,khi khoan lỗ rỗng lấy K2=1 K2:là hệ số kể đến dao cùn làm tăng lực cắt ,lấy Ko=1 K3:là hệ số kể đến lực cắt không liên tục , lấy K3=1 K4:là hệ số kể đến nguồn sinh lực , kẹp chặt tay lấy K4=1,3 K5:là hệ số kể đến vị trí tay quay , lấy K5=1,2 Ko:là hệ sè kĨ ®Õn tÝnh chÊt tiÕp xóc , lÊy K6=1 Từ tính đợc : K = 1,5.1.1.1.1,3.1,2.1 = 2,34 lấy K = 2,5 Thay vào công thức tính lực kÑp ta cã : W = 467 2,5 = 1167,5 N = 116,75 kg b Chọn cấu kẹp cấu sinh lực Cơ cấu kẹp chặt phải thoả mÃn yêu cầu : kẹp phải giữ vị trí phôi lực kẹp tạo phải đủ ,không làm biến dạng phôi , kết cấu nhỏ gọn ,thao tác thuận lợi an toàn Với yêu cầu nh ta chọn cấu kẹp cấu đòn kẹp Cơ cấu sinh lực bng khớ nộn 3.Tớnh toán chi tiết cấu kep: *Cơ cấu dẫn hớng Với đồ gá khoan , khoét , doa cấu dẫn hớng phận quan trọng ,nó xác định trực tiếp vị trí mũi khoan tăng độ cứng vững dụng cụ trình gia công Cơ cấu dẫn hớng đợc dùng phiến dẫn cố định , bạc dẫn đợc chọn loại bạc thay nhanh * Các cấu khác Cơ cấu kẹp chặt đồ gá lên bàn máy Bulông đai ốc Thân đồ gá đợc chọn theo kết cấu nh vẽ lắp , thân đợc chế tạo gang SVTH: Ha Tiờn Tung_Lp:09C1ATrang 36 Đồ án Công nghệ chế tạo máy GVHD: Hoàng Văn Thạnh TÀI LIỆU THAM KHẢO GS.TS.Trần Văn Định-Thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy Nhà xuất khoa học kỹ thuật-Hà Nội 2004 GS.TS.Trần Văn Định tác giả-Công nghệ chế tạo máy-Nhà xuất khoa học kỹ thuật-Hà Nội 2003 SVTH: Hà Tiến Tùng_Lớp:09C1ATrang 37 Đồ án Công nghệ chế tạo máy GVHD: Hoàng Văn Thạnh Nguyễn Ngọc Đào tác giả-Chế độ cắt gia cơng khíNhà xuất Đà Nẵng 2002 GS.TS Nguyễn Đắc Lộc tac giả-Sổ tay công nghệ chế tạo máy I, II, III-Nhà xuất khoa học kỹ thuật-Hà Nội 2005 PGS.TS Ninh Đức Tốn-Dung sai lắp ghép-Nhà xuất giáo dục PGS.Trần Hữu Quế-Vẽ kỹ thuật khí-Nhà xuất giáo dục SVTH: Hà Tiến Tùng_Lớp:09C1ATrang 38 Đồ án Công nghệ chế tạo máy GVHD: Hoàng Văn Thạnh MỤC LỤC Trang Nhiệm vụ thiế kế Lời nói đầu PHẤN I Phân tích điều kiện làm việc yêu cầu kỹ thuật sản phẩm 2.Tạo phơi phương pháp dập nóng 2 4 3.Tạo phôi phương pháp cán 1.Phân tích điều kiện lam việc 2.Yêu cầu kỹ thuật PHẦN II Định dạng sản xuất PHẦN III Lựa chọn phương pháp chế tạo phôi 1.Tạo phôi phương pháp đúc PHẦN IV Thiết kế quy trình cơng nghệ , Lập thứ tứ nguyên công 1.Phân tích đặc điểm yêu cầu kỹ thuật bề mặt cần gia cơng 2.Trình tự ngun cơng gia công 3.Tra lượng dư bề mặt gia công 4.Tra lượng cắt cho ngun cơng 5.Tính tốn thời gian cho tất nguyên công PHẦN V Thiết kế đồ gá TÀI LIỆU THAM KHẢO MỤC LỤC SVTH: Hà Tiến Tùng_Lớp:09C1ATrang 39 19 22 27 33 37 38 .. .Đồ án Công nghệ chế tạo máy GVHD: Hoàng Văn Thạnh Phần I:Phân tích điều kiện làm việc yêu cầu kỹ thuật sản phẩm 1.Phân tích điều kiện làm việc: Thân đồ gá là chi tiết dạng hộp dùng để lắp. .. Tùng_Lớp:09C1ATrang 32 Đồ án Công nghệ chế tạo máy GVHD: Hoàng Văn Thạnh L = 50 (mm) s = 2,52 (mm/ vòng) n = 375 (vòng/phút) => TM = ( 50+5) /(2 .750) = 0,04 (phút) Tct = 1,23 0,04 = 0,05 ( phút) NGUYÊN CÔNG 9:... = ( 110+28,52+5) /(4 ,8.30) = (phút) Tct = 1,23 1= 1,2 3( phút) * Bước 2: Phay bán tinh L = 110 (mm) t ( D − t ) + 3,5 L1 = 0,5 .( 315 − 0,5) + 3,5 = = 16,04 (mm) L2 = s = 3,6 (mm/ vòng) n = 30 (vòng/phút)