Đang tải... (xem toàn văn)
I:Phân tích chức năng làm việc của chi tiết: Dựa vào đặc điểm kết cấu của chi tiết ta thấy đây là chi tiết dạng càng chúng là một loại chi tiết có một hoặc một số lỗ cơ bản mà tâm của chúng song song với nhau hoặc tạo với nhau một góc nào đó. Chi tiết dạng càng thường có chức năng biến chuyển động thẳng của chi tiết này (thường là piston của động cơ) thành chuyển động quay của chi tiết khác như là trục khuỷu hoặc ngược lại. Ngoài ra chi tiết dạng càng còn dùng để đẩy bánh răng khi cần thay đổi tỉ số truyền trong các hộp tốc độ. Trên chi tiết dạng càng ngoài những lỗ cơ bản cần được gia công chính xác còn có những lỗ dùng để kep chặc các rãnh then, các mặt đầu của lỗ và những yếu tố khác cần được gia công. Như vậy trong trường hợp này chi tiét đã cho là tay biên trong động cơ đốt trong có nhiệm vụ biến chuyển động tịnh tiến của pittong thành chuyển động quay cua trục khuỷu, đây là chi tiết điển hình nhất của chi tiết dạng càng. Khi làm việc tay biên chịu: + lực khí thể + lực quán tính của nhóm pittông và lực quán tính của bản thân tay biên. + các lực trên đều là lực tuần hoàn,va đập.
Nguyễn Văn Tuân CTM5 - K45 Đồ án CN CTM Lời nói đầu Hiện nghành kinh tế nói chung đặc biệt nghành khí đòi hỏi kĩ s khí cán kĩ thuật khí đợc đào tạo phải có kiến thức vững tơng đối rộng đồng thời phải biết vận dụng kiến thức để giải vấn đề cụ thể thờng gặp sản xuất Môn học công nghệ chế tạo máy có vị trí quan trọng chơng trình đào tạo kĩ s cán kĩ thuật thiết kế, chế tạo loại máy thiết bị khí phục vụ nghành kinh tế kinh tế quốc dân Để giúp cho sinh viên nắm vững đợc kiến thức môn học làm quen với nhiệm vụ thiết kế,trong chơng trình đào tạo, đồ án môn học công nghệ chế tạo máy thiếu đợc sinh viên chuyên nghành chế tạo máy kết thúc môn học Sau thời gian tìm hiểu với hớng dẫn bảo tận tình thầy giáo: Phí Trọng Hảo, em hoàn thành đồ án môn học công nghệ chế tạo máy đợc giao Trong trình thiết kế em cố gắng tìm hiểu tài liệu liên quan thực tế, nhiên không tránh khỏi sai sót ý muốn thiếu kinh nghiệm thực tế, thiết kế Do em mong đợc bảo thầy cô giáo môn công nghệ chế tạo máy đóng góp ý kiến bạn để em hoàn thiện đồ án nh hoàn thiện vốn kiến thức em mong đợc học hỏi Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo: Nguyễn Hiệp Cờng hớng dẫn em hoàn thiện đồ án môn học Hà Nội, ngày 01 tháng 11 năm 2004 Sinh viên: Nguyễn Văn Tuân Nội dung thuyết minh tính toán Đồ án môn học Công Nghệ Chế Tạo Máy I:Phân tích chức làm việc chi tiết: Dựa vào đặc điểm kết cấu chi tiết ta thấy chi tiết dạng Nguyễn Văn Tuân CTM5 - K45 Đồ án CN CTM chúng loại chi tiết có lỗ mà tâm chúng song song với tạo với góc Chi tiết dạng thờng có chức biến chuyển động thẳng chi tiết (thờng piston động cơ) thành chuyển động quay chi tiết khác nh trục khuỷu ngợc lại Ngoài chi tiết dạng dùng để đẩy bánh cần thay đổi tỉ số truyền hộp tốc độ Trên chi tiết dạng lỗ cần đợc gia công xác có lỗ dùng để kep chặc rãnh then, mặt đầu lỗ yếu tố khác cần đợc gia công Nh trờng hợp chi tiét cho tay biên động đốt có nhiệm vụ biến chuyển động tịnh tiến pittong thành chuyển động quay cua trục khuỷu, chi tiết điển hình chi tiết dạng Khi làm việc tay biên chịu: + lực khí thể + lực quán tính nhóm pittông lực quán tính thân tay biên + lực lực tuần hoàn,va đập II:Phân tích tính công nghệ kết cấu chi tiết: Nguyễn Văn Tuân CTM5 - K45 Đồ án CN CTM Bề mặt làm việc chủ yếu tay biên hai bề mặt hai lỗ, cần đảm bảo yêu cầu kỹ thuật sau: +Kích thớc lỗ đợc gia công đạt cấp xác 7-9, độ nhám bề mặt Ra= 0,63-0,32 +Độ song song tâm lỗ khoảng 0,03-0,05 mm 100 mm chiều dài +Độ không vuông góc tâm lỗ so với mặt đầu khoảng 0,05-0,1 mm 100mm bán kính +Độ không song song mật đầu lỗ co khác khoảng 0,05-0,25 mm 100mm bán kính mặt đầu +Các mặt làm việc chi tiết đợc nhiệt luyện đạt độ cứng 50-55 HRC Từ yêu cầu kỹ thuật ta đa số nét công nghệ điển hình gia công chi tiết tay bien nh sau: +Kết cấu phải bảo đảm khả cứng vững +Với tay biên có kích thớc lớn ta dùng phôi đúc +Chiều dài lỗ nên chọn mặt đầu chúng thuộc hai mặt phẳng song song với tốt + Kết cấu chi tiết nên chọn đối xứng qua mặt phẳng Đối với tay biên lỗ vuông góc cần phải thuận lợi cho việc gia công lỗ + Kết cấu chi tiết phải thuận lợi cho việc gia công nhiều chi tiết lúc + Hình dáng chi tiết phải thuận lợi cho việc chọn chuẩn thô chuẩn tinh thống Với tay biên , nguyên công gia công hai mặt đầu lúc để đảm bảo độ song song mặt đầu để làm chuẩn cho nguyên công sau ( gia công hai lỗ ) nên chọn chuẩn thô hai mặt thân biên không gia công Và thứ tự gia công hai mặt đầu phay hai dao phay đĩa mặt sau mài phẳng để đạt yêu cầu III:Xác định dạng sản xuất: Dạng sản xuất đợc xác định dựa theo công thức tính sản lợng hàng năm sau đây: N = N m1 + + 100 Trong đó: N : Số chi tiết tổng cộng đợc sản xuất năm Nguyễn Văn Tuân CTM5 - K45 Đồ án CN CTM N1:Số sản phẩm đợc sản xuất năm theo kế hoạch,N1=20.000 chi tiết m : Số chi tiết sản phẩm : lọng sản phẩm dự phòng sai hỏng tạo phôi đúc gây ( = 3%-6%).Chọn = 4% : Số chi tiết đợc chế tạo thêm để dự trữ ( = 5% - 7%) Chọn = 6% Thay số ta có: + N = 20000.11 + 100 = 22000 ( sản phẩm/năm) Sau xác định đợc sản lợng hàng năm ta phải xác định trọng lợng chi tiết Trọng lợng chi tiết đợc xác định theo công thức: Q = V. Với: V 2,9 dm3 = 7,852 kg/dm3 Q = V = 2,9.7,852 = 23 kg Theo bảng trang 13 - HD thiết kế đồ án CNCTM, ta có: Dạng sản suất: Hàng khối IV: Xác định phong pháp chế tạo phôi: Phơng pháp tạo phôi phụ thuộc vào tất nhiều vấn đề nh chức kết cấu chi tiết máy cụm máy ,vật liệu sử dụng ,yêu cần kỹ thuật ,hình dáng bề mặt kích thớc chi tiết,quy mô tính loạt sản xuất.Chọn phôi nghĩa chọn loại vật liệu chế tạo ,phơng pháp hình thành phôi ,xác định lợng d gia công cho bề mặt ,tính toán kích thớc định dung sai cho trình chế tạo phôi Chọn phôi toán không dễ dàng Phơng án cuối đợc định sau tính toán giá thành phôi giá thành sản phẩm sau gia công Trong khuôn khổ đò án môn học trình bày cách đầy đủ phơng pháp chế tạo phôi Dựa vào kết cấu chi tiết với đặc trng chi tiết rát lớn nh yêu cầu kỹ thuật tính kinh tế sản phẩm Ta chọn vật liệu chế tạo phôi thép 45 phơng pháp chế tạo phôi phơng pháp đúc khuông cát Nguyễn Văn Tuân CTM5 - K45 Đồ án CN CTM Ta chọn cấp xác phôi cấp xác (bảng 2.12) sai lệch kích thớc phôi đúc đợc tra theo bảng 2.11 đợc trình bày vẽ lồng phôi Sau phôi đợc đúc xong ta thực cắt tỉa ba via, làm phôi kiểm tra kích thớc phôi đúc V: Lập thứ tự nguyên công: (vẽ sơ đồ gá đặt, ký hiệu định vị, kẹp chặt, chọn máy, chọn dao, vẽ chiều chuyển động dao, chi tiết) Lập sơ nguyên công: - Nguyên công 01: Kiểm tra phôi - Nguyên công 02: Phay hai mặt đầu, gia công máy phay ngang hai dao phay đĩa mặt sau mài phẳng ( đạt đợc độ nhám RZ 40 - cấp độ bóng cấp ) để làm chuẩn định vị cho nguyên công sau - Nguyên công 03: Gia công lỗ nhỏ tay biên vát mép lỗ, gia công máy doa mũi khoét, doa dao vát mép - Nguyên công 04: Gia công mặt chuẩn phụ mặt lắp bu lông đầu to càng, gia công máy phay ngang dao phay mặt đầu - Nguyên công 05: Gia công mặt lắp ghép đầu to tay biên vấu khoan lỗ tâm gia công máy phay nằm ngang dao phay đĩa - Nguyên công 06: Gia công lỗ lắp bu lông đầu to, gia công máy khoan - Nguyên công 07: Khoét lỗ lắp bu lông 36 khoét doa lỗ 34 - Nguyên công 08: Mài mặt ghép tay biên máy mài đạt độ nhám 2,5 - Nguyên công 09: Khoan lỗ tâm - Nguyên công 10: Nguội, lắp ráp nắp biên - Nguyên công 11: Khoét doa lỗ đầu to máy doa - Nguyên công 12: Mài phẳng lại hai mặt đầu tay biên máy mài - Nguyên công 13: ép bạc vào lỗ đầu nhỏ - Nguyên công 14: Tháo đầu to chi tiết - Nguyên công 15: Phay rãnh định vị (vấu lỡi gà) - Nguyên công 16: Khoan lỗ dẫn dầu - Nguyên công 17: Nguội, lắp ráp - Nguyên công 18: Doa lại lỗ đầu to Nguyễn Văn Tuân CTM5 - K45 Đồ án CN CTM - Nguyên công 19: Cân trọng lợng - Nguyên công 20: Sửa nguội,làm - Nguyên công 21: Kiểm tra nghiệm thu Thiết kế cụ thể nguyên công: 2.1 Nguyên công 01 : Kiểm tra phôi Nội dung nguyên công Trang bị công nghệ Thớc cặp 1.Độ cứng 2630 HRC 2.Kiểm tra kích thớc đủ lợng d gia công 3.Phôi vết nứt,ngậm xỉ,bavia 2.2 Nguyên công 02: Phay hai mặt đầu Lập sơ đồ gá đặt: Hai mặt đầu tay biên cần đảm bảo độ song song cần phải đối xứng qua mặt phẳng đối xứng chi tiết, ta sử dụng cấu kẹp tự định tâm hạn chế bậc tự do, má kẹp có khía nhám định vị vào hai mặt phẳng thân tay biên chuẩn thô Kẹp chặt: Dùng hai miếng kẹp để kẹp chặt chi tiết, hớng lực kẹp từ hai phía tiến vào, phơng lực kẹp phơng với phơng kích thớc Nguyễn Văn Tuân CTM5 - K45 Đồ án CN CTM thực Để đảm bảo độ phẳng hai mặt đầu ta cần gia công hai mặt hai đầu biên nguyên công ta dùng cấu bàn phân độ Chọn máy: Máy phay nằm ngang 6H82 Chọn dao: Phay hai dao phay đĩa ba mặt gắn mảnh thép gió, có kích thớc sau ( Tra theo bảng - 84 Sổ tay CNCTM tập 1): D = 200 mm, d = 50 mm, B = 20 mm, số Z = 20 2.3 Nguyên công 03: Gia công lỗ nhỏ tay biên vát mép lỗ, gia công máy doa toạ độ mũi khoét, doa dao vát mép Lập sơ đồ gá đặt: Gia công lỗ biên đầu nhỏ cần đảm bảo độ đồng tâm tơng đối hình trụ hình tròn phôi độ vuông góc tâm lỗ mặt đầu ta định vị nhờ mặt phẳng hạn chế bậc tự định vị vào mặt đầu bạc côn chụp vào đầu biên nhỏ hạn chế bậc tự có tác dụng định tâm (hoặc khối V cố định định vị vào mặt trụ đầu nhỏ tay biên hạn chế bậc tự do) Kẹp chặt: Dùng cấu trụ trợt kẹp từ xuống Chọn máy: Máy doa toạ độ 2B440A gia công đợc đờng kính lớn max = 250mm Chọn dao: Mũi khoét, mũi doa dao vát mép 2.4 Nguyên công 04: Phay mặt chuẩn phụ mặt đầu hai lỗ bu lông Lập sơ đồ gá đặt: Định vị mặt đầu hạn chế bậc tự do, chốt trụ ngắn lỗ 103 hạn chế bậc tự Một chốt tỳ hạn chế bậc tự đầu lỗ tay biên Nguyễn Văn Tuân CTM5 - K45 Đồ án CN CTM Kẹp chặt: Dùng cấu đòn kẹp, phơng lực kẹp thẳng đứng Dồn kẹp đợc đặt đầu to tay biên để tăng độ cứng vững Chọn máy: Máy phay nằm ngang vạn 6H82 Công suất máy N m = 10kW Chọn dao: Chọn dao phay ngón thép gió có: D = 75 mm, Z = 10 2.5 Nguyên lông 05: Gia công mặt lắp ghép hai nửa tay biên máy phay Lập sơ đồ gá đặt: Để đảm bảo đồng phẳng hai bên mặt lắp ghép gia công ta phay lần cho hai phía Dùng dao phay mặt đầu để phay nên ta có sơ đồ định vị nh sau: Định vị mặt đầu hạn chế bậc tự Dùng chốt trụ ngắn lố đầu nhỏ tay biên hạn chế bậc tự Và chốt tỳ đầu to tay biên để hạn chế bậc tự Nguyễn Văn Tuân CTM5 - K45 Đồ án CN CTM Kẹp chặt: Dùng cấu đòn kẹp, phơng lực kẹp thẳng đứng Dồn kẹp đợc đặt đầu to tay biên để tăng độ cứng vững Chọn máy: Máy phay ngang vạn 6H82 Công suất máy Nm = 10kW Chọn dao: Phay hai dao phay đĩa ba mặt gắn mảnh thép gió, có kích thớc sau( Tra theo bảng - 84 Sổ tay CNCTM tập 1): D = 100 mm, d = 32 mm, B = 20 mm, số Z = 20 2.6 Nguyên công 06: Gia công lỗ lắp bu lông Lập sơ đồ gá đặt: Lỗ lắp bu lông vừa lỗ lắp ghép, vừa lỗ định vị hai nửa tay biên nên cần đợc gia công với độ xác cấp 7, độ bóng cấp Để đảm bảo độ vuông góc lỗ với mặt lắp ghép, ta dùng sơ đò định vị nh sau: Dùng mặt phẳng hạn chế bậc tự dịnh vị vào mặt đầu tay biên Dùng mặt phẳng để hạn chế bậc tự Một chốt trám hạn chế bậc tự định vị vào lỗ đầu nhỏ tay biên Nguyễn Văn Tuân CTM5 - K45 Đồ án CN CTM Kẹp chặt: Dùng cấu đòn kẹp để kẹp chặt chi tiết gia công đầu to chi tiết Chọn máy: Máy khoan đứng 2H175 Công suất máy Nm = 10kW Chọn dao: Chọn mũi khoan ruột gà 33mm 2.7 Nguyên công 07: Khoét lỗ lắp bu lông 36 khoét doa lỗ 34 Lập sơ đồ gá đặt: Định vị mặt đầu hạn chế bậc tự do, chốt trụ ngắn lỗ 103 hạn chế bậc tự Một chốt tỳ hạn chế bậc tự đầu lỗ tay biên Kẹp chặt: Dùng cấu đòn kẹp, phơng lực kẹp ngang Dồn kẹp đợc đặt đầu to tay biên để tăng độ cứng vững Chọn máy: Máy khoan đứng 2H175 Công suất máy Nm = 10 kW Chọn dao: Chọn mũi khoét 36 33,5và mũi doa 34 2.8 Nguyên công 08: Mài thô mặt ghép tay biên máy mài Lập sơ đồ gá đặt: Định vị mặt đầu hạn chế bậc tự Dùng chốt trụ ngắn lố đầu nhỏ tay biên hạn chế bậc tự Và chốt tỳ đầu to tay biên để hạn chế bậc tự 10 Nguyễn Văn Tuân CTM5 - K45 Bề mặt Kích thớc 136 103 195 60 20 50 20 Đồ án CN CTM Lợng d Tra bảng Tính toán 4,5 2.1,514 4,5 4 4 - Dung sai 0,8 0,8 0,6 0,6 0,6 VII Tính chế độ cắt bề mặt đó, tất bề mặt gia công khác chi tiết tra theo Sổ tay Công nghệ Nguyên công tính chế độ cắt ( trùng nguyên công thiết kế đồ gá): Nguyên công 7: Gia công lỗ đầu to để đạt kích thớc 195+0,115 cấp nhẵn bóng Ra=1,25 àm Ta có thông số đầu vào: Mũi khoét có lắp mảnh hợp kim cứng: D = 194,5 mm Mũi doa thép gió: D = 195 mm Vát mép thép gió: D = 225 mm 3.1 Bớc khoét Ta có: - Chiều sâu cắt: chiều sâu cắt lợng kim loại bị cắt đi, ta có t =1,25 mm -Lợng chạy dao: Tra bảng - 26 (sổ tay công nghệ chế tạo máy tập II) ta chọn lợng chạy dao vòng là: S = 1,5 mm/ vòng -Tốc độ cắt: V mm/ p 21 Nguyễn Văn Tuân CTM5 - K45 Đồ án CN CTM q Tốc độ cắt đợc tính theo công thức: V = CmV xD y kV T t S Trong đó: Cv , m , x , y , q - hệ số mũ Tra bảng - 29 (Sổ tay CNCTM tập II) với vật liệu gia công thép 45, vật liệu lỡi cắt thép T15K6 Có : CV = 18; q = 0,6; x = 0,2; y = 0,3; m = 0,25 -T: Chu kỳ tuổi bền dao Theo bảng - 30 (Sổ tay CNCTM tập II) Ta có : T = 100 -Hệ số dịch chỉnh chung tốc độ cắt, phụ thuộc vào điều kiện cắt cụ thể: kv = knv.kMv.kuv kmv: hệ số phụ thuộc vào chất liệu vật gia công Theo bảng (Sổ tay CNCTM tập II) k MV 750 = k n B nv Theo bảng - (Sổ tay CNCTM tập II): kn = 1, nv = Với thép 45 : b = 750 N/cm2 kMv = knv: Hệ số điều chỉnh bổ sung phụ thuộc vào tình trạng bề mặt phôi Theo bảng5 - (Sổ tay CNCTM tập II) knv = 0,8 kuv: Hệ số phụ thuộc vào vật liệu dụng cụ cắt Theo bảng5-6 (Sổ tay CNCTM tập II): kuv = 1,15 kv= 0,8 1,15 = 0,92 18.194,5 0, 0,92 = 104,76 m/ph V= 100 0, 25.1,5 0,3.1,25 0, 1000.V n = D = 1000.104,76 = 172 vg/ph 194,5 Vì tốc độ vòng quay trục vo cấp nên ta có : nm = 172 vg/ph Tốc độ thực tế: V= 194,5.172 = 105 m/ph 1000 - Lực cắt Po: Lực cắt đợc tính theo công thức: Po = 10.Cp.tx.Syp.kp.Dq Trong đó: +Cp, q,x,y ố mũ hệ số Theo bảng - 32 (Sổ tay CNCTM tập II): 22 Nguyễn Văn Tuân CTM5 - K45 Đồ án CN CTM Cp = 67, q = 0, x = 1,2; y = 0,65 Kp-Hệ số tính đến gia công thực tế.Trong trờng hợp phụ thuộc vào vật liệu gia công đợc xác định bằng: kp= kmp Theo bảng -9(Sổ tay CNCTM tập II) ta có kp= 0,75 =1 0,75 Po = 10.67.1,251,21,50,65.1.194,50 = 1140 (N) - Mômen xoắn Mx [Nm]: Mx = 10.CM.Dq.tx.Sy.kp Theo bảng - 32 (Sổ tay CNCTM tập II): CM = 0,09; q = 1; x = 0,9; y= 0,8 Mx = 10.0,09.194,511,250,9.1,50,8 1= 296 (N.m) Công suất cắt đợc tính nh sau: Ne = M x n 296.172 = 5,22 (KW) = 9750 9750 3.2 Bớc gia công doa: Ta có: -Chiều sâu cắt: chiều sâu cắt lợng kim loại bị cắt đi, ta có t = 0,25 mm -Lợng chạy dao: Tra bảng -26 (sổ tay công nghệ chế tạo máy tập II) ta chọn lợng chạy dao vòng là: S = mm/ vòng -Tốc độ cắt: V (m/ p) q Tốc độ cắt đợc tính theo công thức: V = CmV xD y kV T t S Trong đó: Cv , m , x , y , q - hệ số mũ Tra bảng - 29 (Sổ tay CNCTM tập II) với vật liệu gia công thép 45,vật liệu lỡi cắt thép P6M5 Ta có : CV = 10,5; q = 0,3; x = 0,2; y = 0,65; m = 0,4 -T : Chu kỳ tuổi bền dao Theo bảng - 30 (Sổ tay CNCTM tập II) Ta có : T = 120 phút -Hệ số dịch chỉnh chung tốc độ cắt, phụ thuộc vào điều kiện cắt cụ thể: kV = knv.kMv.kuv KMv: hệ số phụ thuộc vào chất liệu vật gia công Theo bảng -1 (Sổ tay CNCTM tập II) k Mv 750 = k n B nV 23 Nguyễn Văn Tuân CTM5 - K45 Đồ án CN CTM Theo bảng - (Sổ tay CNCTM tập II): Kn = Với thép 45 : b = 750 N/cm2 kMv = knv: Hệ số phụ thuộc vào bề mặt phôi Theo bảng5 - (Sổ tay CNCTM tập II) knv = 0,8 kuv: Hệ số phụ thuộc vào vật liệu dụng cụ cắt Theo bảng5 - (Sổ tay CNCTM tập II): kuv = kv= 0,8 = 0,8 10,5.195 0,3 0,8 = 50,6 (m/ph) V= 120 0, 4.0,25 0, 2.2 0,65 n= 1000.V 1000.50,6 = = 82,7 vg/ph D 195 Ta chọn vòng quay trục máy nm = 83 vg/ph Bảng kết tra chế độ cắt cho nguyên công lại Nguyên công Gia công mặt đầu -Phay thô -Phay tinh Gia công lỗ nhỏ - Khoét - Doa Gia công mặt chuẩn mặt lắp bulông t (mm) Kết tra S (mm/vg) V (m/ph) 3,5 1,0 0,1 0,5 35 25 2,5 1,5 2,5 1,5 2,0 0,1 10 9,7 48 3,5 - 0,1 0,45 35,5 27,5 3,5 1,5 1,0 1,0 1,0 1,2 12,9 16,4 6,8 Gia công mặt lắp ghép đầu to vấu lồi Khoan lỗ lắp bulông 34 Khoét lỗ 36 khoét doa lỗ 34 -Khoét lỗ 36 -Khoét lỗ 34 -Doa lỗ 34 Mài mặt ghép đầu to Khoan lỗ tâm Mài phẳng mặt đầu 27,5 Phay rãnh định vị 0,08 40 Khoan lỗ dẫn dầu - 0,36 27,5 VIII.Tính thời gian cho tất nguyên công: 24 Nguyễn Văn Tuân CTM5 - K45 Đồ án CN CTM Trong sản hàng khối thời gian nguyên công đợc xác định theo công thức sau đây: Tng = Tcb + Tph + Tphv + Tk Trong : Tng - Thời gian ( thời gian nguyên công ) Tcb - Thời gian ( thời gian cần thiết để biến đổi trực tiếp hình dạng, kích thớc tính chất lí chi tiết, thời gian đợc thực máy tay trờng hợp gia công cụ thể có công thức tính tơng ứng) Tph - Thời gian phụ ( thời gian cần thiết để ngời công nhân gá, tháo chi tiết, mở máy, chọn chế độ cắt, dịch chuyển ụ dao bàn máy, kiểm tra kích thớc chi tiết ) Khi xác định thời gian nguyên công ta lấy giá trị gần Tph = 10%Tcb Tphv - Thời gian phục vụ chỗ làm việc gồm: thời gian phục vụ kỹ thuật (Tphvkt) để thay đổi dụng cụ, mài dao, sửa đá, điều chỉnh máy, điều chỉnh dụng cụ (Tphvkt = 8%To); thời gian phục vụ tổ chức (Tpvtc) để tra dầu cho máy, thu dọn chỗ làm việc, bàn giao ca kíp (Tphvtc=3%To) Tk - Thời gian nghỉ ngơi tự nhiên công nhân (Tk = 5%To) Nh vậy: Tng = Tcb + Tph + Tphvkt +Tphvtc+ Tk Thời gian nguyên công 02: Phay mặt đầu (phay lần cho đầu tay biên) Thời gian phay đầu to T2.1 L = 115 mm L2 = (2 ữ 5) mm Chọn L2 = (mm) -Khi phay thô: L1 = t ( D t ) + (0,5 ữ 30) = 3,5(200 3,5) + = 31 mm T2.1.1 = 31 + 115 + L + L1 + L2 = = 0, 56 phút 0,1.58 S n -Khi phay tinh: L1 = t ( D t ) + (0,5 ữ 30) = 1(200 1) + = 19 mm T2.1.2 = 19 + 115 + L + L1 + L2 = = 0,45 phút 0,5.40 S n T2.1 = 0,56+0,45 = 1,01 phút Thời gian phay đầu nhỏ T1.2 25 Nguyễn Văn Tuân CTM5 - K45 Đồ án CN CTM L = 136 mm L2 = (2 ữ 5) mm Chọn L2 = (mm) -Khi phay thô: L1 = t ( D t ) + (0,5 ữ 30) = 3,5(200 3,5) + = 31 mm T2.2.1 = 31 + 136 + L + L1 + L2 = = 0, 60 phút 0,1.58 S n -Khi phay tinh: L1 = t ( D t ) + (0,5 ữ 30) = 1(200 1) + = 19 mm T2.2.2 = 19 + 136 + L + L1 + L2 = = 0,48 phút 0,5.40 S n T2.2 = 0,6+0,48 = 1,08 phút Thời gian cắt là: T0.2 = T2.1+T2.2 = 1,01 + 1,08 = 2,09 phút Thời gian nguyên công 03: Khoét - Doa - Vát mép lỗ 103 - Thời gian bớc khoét: T3.1 L = 80mm L1 = Dd 100,5 99 cotg + (0.5 ữ 2) = cotg300 + (0,5 ữ 2) = 3mm 2 L2 = (1 ữ 3) mm.Lấy L2 = mm T3 = 80 + + L + L1 + L2 = = 1,77 phút 1,5.32 S n - Thời gian bớc doa: T3.2 L = 80 mm L1 = Dd 103 100,5 cotg + (0.5 ữ 2) = cotg300 + (0,5ữ2) = mm 2 L2 = (1 ữ 3) mm Lấy L2 = mm T2 = L + L1 + L2 80 + + = = 1,4 phút 2.30 S n - Thời gian là: T0.3 = T3.1+T3.2 = 1,4+1,77 = 3,17phút Thời gian nguyên công 04: Phay mặt chuẩn phụ Thời gian phay T0.4 = L + L1 + L2 i S n L = 70 mm L2 = (2 ữ 5) mm Chọn L2 = (mm) 26 Nguyễn Văn Tuân CTM5 - K45 Đồ án CN CTM L1 = t ( D d ) + (0,5 ữ 30) = 2,5(75 70) + = mm T0.4 = 70 + + L + L1 + L2 = = 0, phút 0,1.204 S n Thời gian nguyên công 05: Phay mặt ghép đầu to T0.5= L + L1 + L2 S n L=60mm; L1=3mm; L2=2mm; S = 0,1mm/ vòng; n=113mm/ vòng T0.5= 60 + + = 1,14 phút 0,1.113 Thời gian nguyên công 06: Khoan lỗ lắp bu lông Thời gian cắt bớc khoan: T6 =2 L + L1 + L2 S n L = 115 mm d cotg + (0.5 ữ 2) = 30 mm L1 = L2 = mm S = 0,45 mm/ vòng; 115 + 30 + T6 = 0,45.258 n = 258 vòng / phút = 1,15 phút Thời gian nguyên công 07: Khoét lỗ lắp bu lông 36 khoét doa lỗ 34 - Thời gian cắt bớc khoét lỗ 36: T7.1 =2 L + L1 S n L = 65mm; L1 = 1mm; S =1 mm/ vòng; n=114 vòng / phút T7.1 = 65 + = 0,63 phút 1.114 - Thời gian cắt bớc khoét lỗ 34: T7.2 =2 L1 = L + L1 + L2 S n Dd cotg + (0.5 ữ 2) = 2,5 mm L = 50mm; L2 = 2mm; S =1 mm/ vòng; n=154 vòng / phút T7.2 = 50 + 2,5 + = 0,71 phút 1.154 27 Nguyễn Văn Tuân CTM5 - K45 Đồ án CN CTM - Thời gian cắt bớc doa lỗ 34: T7.3 =2 L + L1 + L2 S n Dd cotg + (0.5 ữ 2) = 2,5 mm L1 = L = 50mm; L2 = 2mm; S =1,2 mm/ vòng; n = 64 vòng / phút T7.3 = 50 + 2,5 + = 1,42 phút 1,2.64 T0.7= T7.1+T7.2+T7.3= 0,71 + 0,63 + 1,42 = 1,76 phút Thời gian nguyên công 08: Mài mặt ghép tay biên Thời gian xác định theo công thức: T8= 2.1,2 L + L1 + L2 Bct + Bd + h v ct 100 S ng t m Với: L1= mm; L2= mm m -Số chi tiết đợc gia công đồng thời bàn máy,lấy m = vct-Vận tốc chi tiết,vct= 10 m/ph Sng-Lợng tiến dao ngang đá,Sng = 0,043 mm Bđ-Chiều rộng đá ,Bđ = 90 mm Bct-Chiều rộng chi tiết,Bct= 50 mm t -Chiều sâu mài cho hành trình kép bàn máy,t = 0,03 mm h -Lợng d tổng cộng, h = 0,12 592 + + 292 + 100 + 0,12 = 3,45 phút 0,043 0,03 T8= 2.1,2 10.100 Thời gian nguyên công 11: Khoét, doa lỗ đầu to tay biên Thời gian cắt là: T0.11= T11.1+T11.2+T11.3 - Thời gian cắt bớc khoét: T11.1 = L + L1 + L2 S n L = 80 mm L1 = Dd cotg + (0.5 ữ 2) = mm L2=2 mm S =1,5 mm/ vòng; T11.1 = n = 172 vòng / phút 80 + + = 0,33 phút 1,5.172 - Thời gian cắt bớc doa: T11.2 = 28 L + L1 + L2 S n Nguyễn Văn Tuân CTM5 - K45 Đồ án CN CTM L = 80 mm L1 = Dd cotg + (0.5 ữ 2) = mm L2=2 mm S =2 mm/ vòng; T11.2 = n = 83 vòng / phút 80 + + = 0,51 phút 2.83 Thời gian cắt để vát mép: T7.3 =2 L + L1 =2 S n 1+ = 0,2 phút 0,3.87 Thời gian cắt là: T0.11= T11.1+T11.2+T11.3= 0,33+0,51+0,2 =1,04 phút Thời gian nguyên công 12: Mài phẳng lại hai mặt đầu tay biên Thời gian xác định theo công thức: T0.12= 2.1,2 L + L1 + L2 Bct + Bd + h v ct 100 S ng t m Với: L1= mm; L2= mm m -Số chi tiết đợc gia công đồng thời bàn máy,lấy m = vct-Vận tốc chi tiết,vct= 10 m/ph Sng-Lợng tiến dao ngang đá,Sng = 0,043 mm Bđ-Chiều rộng đá ,Bđ = 100 mm Bct-Chiều rộng chi tiết,Bct= 292 mm t -Chiều sâu mài cho hành trình kép bàn máy,t = 0,03 mm h -Lợng d tổng cộng, h = 0,12 592 + + 292 + 100 + 0,12 = 5,43 phút 0,043 0,03 T0.12= 2.1,2 10.100 10 Thời gian nguyên công 15: Phay rãnh định vị (vấu lỡi gà) Thời gian bản: T15 = L + L1 + L2 i S n L = mm, i = L1 = Dd cotg + (0.5 ữ 2) = 3mm L2 = (1 ữ 3) mm Lấy L2 = mm T0.15 = 5+3+2 L + L1 + L2 = = 0,88 phút 0,08.142 S n 11 Thời gian nguyên công 16: Khoan lỗ dầu đầu nhỏ: 29 Nguyễn Văn Tuân CTM5 - K45 Đồ án CN CTM Khoan lỗ dầu 15 thông suốt: T0.16 = L + L1 + L2 S n L = 351 mm L1 = D 15 cotg + (0.5 ữ 2) = cotg300 + (0,5 ữ 2) = 14 mm 2 L2 = (1 ữ 3) mm L2 = mm T0.16 = 351 + 14 + L + L1 + L2 = = 1,74 phút 0,36.584 S n 12 Thời gian nguyên công 18: Doa lại lỗ đầu to - Thời gian cắt bớc doa: T0.18 = L + L1 + L2 S n L = 80 mm L1 = Dd cotg + (0.5 ữ 2) = mm L2=2 mm S =2 mm/ vòng; T11.2 = n = 83 vòng / phút 80 + + = 0,51 phút 2.83 Tổng thời gian là: Tcb = (T0.2+T0.3+T0.4+T0.5+T0.6+T0.7+T0.8+T0.11+T0.12+T0.15+T0.16+T0.18 ) = 22,76 (phút) Vậy thời gian nguyên công để gia công chi tiết là: Tng = Tcb+0,1.Tcb+0,08.Tcb+0,03.Tcb+0,05.Tcb = 28,68 (phút) XI.Thiết kế đồ gá cho nguyên công 11 (Gia công lỗ đầu to 195) Nhận xét: Do lực cắt Po momen xoắn M bớc nguyên công doa nhỏ nhiều so với lực cắt Po momen xoắn M bớc khoét, ta cần xác định Pkhoét Mkhoét để tính toán đồ gá bớc nguyên công khoét đủ cứng vững cho nguyên công Khi thiết kế đồ gá cần tuân theo bớc sau đây: 5.1: Xác định kích thớc bàn máy 5.2: Xác định phơng pháp định vị 30 Nguyễn Văn Tuân CTM5 - K45 Đồ án CN CTM Do yêu cầu kỹ thuật: Độ không vuông góc đờng sinh 195 so với bề mặt khác toàn bề mặt, ta sử dụng cấu kẹp chặt nh hình vẽ Cơ cấu kẹp chặt: sử dụng cấu trụ trợt- hạn chế đủ 6bậc tự Mặt phẳng đầu sử dụng phiến tỳ hạn chế bậc tự do, lỗ dầu nhỏ sử dụng chốt trụ ngắn hạn chế bậc tự do, khối V tự lựa tỳ vào đầu to hạn chế bậc tự 5.3 Vẽ đờng bao chi tiết nguyên công thiết kế đồ gá (theo tỉ lệ 1:1) Đờng bao chi tiết vẽ nét chấm gạch Việc thể hai ba hình chiếu tuỳ thuộc vào mức độ phức tạp đồ gá Hình chiếu thứ chi tiết phảI đợc thể vị trí gia công máy 5.4 Tính toán lực kẹp: Lực kẹp có phơng thẳng đứng, có chiều từ xuống Sơ đồ lực kẹp có dạng nh hình vẽ Tính lực kẹp cần thiết Momen cắt M có xu hớng làm cho chi tiết quay quanh trục thẳng đứng (chốt trụ ngắn) Muốn cho chi tiết không bị xoay 31 Nguyễn Văn Tuân CTM5 - K45 Đồ án CN CTM gia công phải thắng đợc momen cắt M Nếu bỏ qua ma sát mặt đầu phơng trình cân có dạng K.M = (P0+Q).f.R1 K M Q = f R P0 Trong đó: K = K0.K1.K2.K3.K4.K5.K6 K0: Hệ số an toàn cho tất trờng hợp K0 = 1,5 K1: Hệ số tính đến trờng hợp tăng lực cắt độ bóng thay đổi, gia công thô: K1= 1,2 K2: Hệ số tăng lực cắt dao mòn: K2 = 1ữ1,8 Ta chọn K2 = 1,2 K3: Hệ số tăng lực cắt gia công gián đoạn: K3 = 1,2 K4: Hệ số tính đến sai số cấu kẹp chặt Trờng hợp kẹp tay: K4 = 1,3 K5: Hệ số tính đến mức độ thuận lợi cấu kẹp tay Trờng hợp thuận lợi: K5 = K6: Hệ số tính đến momen làm quay chi tiết Trờng hợp định vị phiến tỳ: K6 = 1,5 K0 = 1,5.1,2.1,2.1,2.1,3.1.1,5 = M: Momen cắt M = 105,76 (N.m) : góc khối V tự lựa = 900 f: Hệ số ma sát f = 0,2 R0: Bán kính trung bình mặt tiếp xúc chi tiết đồ định vị R0 = 50,5 (mm)=0,0505 (m) Q= 5.105,76 1140 = 50703 (N) 0,2.0,0505 5.5: Thiết kế cấu đồ gá A Cơ cấu kẹp chặt Sử dụng cấu trụ trợt để kẹp chi tiết, hai vấu tỳ lên đầu to, kẹp chặt chi tiết Dùng cấu kẹp có u điểm đơn giản, thao tác tơng đối nhanh Khi gia công xong cần quay tay gạt, cấu kẹp di chuyển lên phía trên, lấy chi tiết B Cơ cấu bạc dẫn hớng phiến dẫn Do thực đồng thời khoét doa lúc nên ta dùng cấu thay bạc nhanh Dùng loại bạc dẫn thay lắp phiến dẫn để thực 32 Nguyễn Văn Tuân CTM5 - K45 Đồ án CN CTM bớc công nghệ gia công lỗ 195 gồm bớc khoét lỗ 195và doa, sau bớc phải thay bạc dẫn hớng dụng cụ cắt Nh dùng bạc thay nhanh để giảm thời gian phụ Bạc thay lắp với phiến dẫn thông qua bạc lót Bạc lót đợc lắp chặt với phiến dẫn theo kiểu lắp H 7/n6 Bạc dẫn lắp sít trợt vói bạc dẫn đợc định vị vít hãm Phiến dẫn: Ta dùng phiến dẫn cố định đợc lắp ghép xác với thân đồ gá bulong M14 chốt côn định vị ( chốt côn 1/50) 5.6: Tính sai số chế tạo đồ gá Khi chế tạo đồ gá có sai số đồ gá, làm cho việc gia công chi tiết không xác, chế tạo đồ gá ta phải chế tạo đạt tới độ xác định để không ảnh hởng đến yếu tố khác sai số gia công không vợt yêu cầu kỹ thuật cho phép Ta cần xác định độ xác đồ gá Sai số gá đặt sai số vị trí phôi bị lệch so với vị trí yêu cầu đồ gá sai số gá đặt gd đợc tính theo công thức sau: gd = c + k + ct + m + dc Để đảm bảo độ xác gia công sai số gá đặt phải sai số gá đặt cho phép Sai số gá đặt cho phép đợc xác định theo công thức sau: [ ] = 1/3. = 0,33.0,4 = 0,132 mm dg Sai số chuẩn c định vị không trùng với gốc kích thớc Theo sơ đồ gá đặt ta có công thức tính sai số chuẩn sau: c(H3)=c+L+Smin (Theo giáo trình sở Công nghệ chế tạo máy tập - NXB KHKT) Smin : Khe hở nhỏ trục lỗ gá c: Dung sai chốt định vị L:Dung sai lỗ dùng để định vị Chọn kiểu lắp H6/h6 nên Smin=0 Tra bảng dung sai với cấp xác ta có dung sai chốt định vị dung sai lỗ (yêu cầu) c(H3)=0,016 + 0,016 +0= 0,032 àm Sai số đồ gá gd dg = ct + m + dc 33 Nguyễn Văn Tuân CTM5 - K45 Lấy Đồ án CN CTM dc=10 àm m= .N1/2=0,5.80001/2=44 àm Sai số kẹp chặt k: Sai số kẹp chặt xuất lực kẹp phôi thay đổi Do lực kẹp vuông góc với phơng mà kích thớc cần gia công nên: k=0 Để xác định đợc độ xác đồ gá chế tạo ta chọn sai số gá đặt gd < kích thớc cần đạt Theo bảng ta chọn gd =0,132 mm Từ ta xác định đợc độ xác cần chế tạo đồ gá là: CT = gd ct m dc = 2 132 38 44 10 = 63 àm 34 Nguyễn Văn Tuân CTM5 - K45 Đồ án CN CTM Tài liệu tham khảo Cơ sở công nghệ chế tạo máy tập - NXB KHKT 2003 Bộ môn Công nghệ CTM- Trờng đại học Bách Khoa - Hà Nội Thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy PGS-TS Trần Văn Địch Hớng dẫn thiết kế đồ án CN CTM-NXB KHKT 2004 GS-TS Nguyễn Đắc Lộc Th.S Lu Văn Nhang Đồ gá gia công - NXB KHKT 2002 PGS-TS Trần Văn Địch ATLAT đồ gá - NXB KHKT 2003 PGS-TS Trần Văn Địch Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập I, II, III GS-TS Nguyễn Đắc Lộc (chủ biên) 35 [...]... NXB KHKT 2003 Bộ môn Công nghệ CTM- Trờng đại học Bách Khoa - Hà Nội Thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy PGS-TS Trần Văn Địch Hớng dẫn thiết kế đồ án CN CTM-NXB KHKT 2004 GS-TS Nguyễn Đắc Lộc Th.S Lu Văn Nhang Đồ gá gia công cơ - NXB KHKT 2002 PGS-TS Trần Văn Địch ATLAT đồ gá - NXB KHKT 2003 PGS-TS Trần Văn Địch Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập I, II, III GS-TS Nguyễn Đắc Lộc (chủ biên) 35 ... thân đồ gá bằng 2 bulong M14 và 2 chốt côn định vị ( chốt côn 1/50) 5.6: Tính sai số chế tạo của đồ gá Khi chế tạo đồ gá sẽ có sai số đồ gá, làm cho việc gia công chi tiết không chính xác, do đó khi chế tạo đồ gá ta phải chế tạo nó đạt tới một độ chính xác nhất định để không ảnh hởng đến các yếu tố khác thì sai số gia công sẽ không vợt quá yêu cầu kỹ thuật cho phép Ta cần xác định độ chính xác của đồ. .. để lại i-1 : Sai lệch về vị trí không gian do bớc công nghệ sát trớc để lại ( độ cong vênh, độ lệch tâm, độ không song song ) i : Sai số gá đặt chi tiết ở bớc công nghệ đang thực hiện Theo bảng 3.2 - Thiết kế Đồ án công nghệ Chế tạo Máy, ta có: Rz.i-1+ Ta.i-1 = 600 àm 17 Nguyễn Văn Tuân CTM5 - K45 Đồ án CN CTM Sai lệch vị trí không gian tổng cộng đợc xác định theo công thức sau: i-1 = cv2 + lk2 Giá... cần gia công nên: k=0 Để xác định đợc độ chính xác đồ gá chế tạo ta chọn sai số gá đặt gd < của kích thớc cần đạt Theo bảng ta chọn gd =0,132 mm Từ đó ta xác định đợc độ chính xác cần chế tạo đồ gá là: CT = gd 2 ct m dc = 2 2 2 132 2 38 2 44 2 10 2 = 63 àm 34 Nguyễn Văn Tuân CTM5 - K45 Đồ án CN CTM Tài liệu tham khảo 1 2 3 4 5 6 Cơ sở công nghệ chế tạo máy tập - NXB KHKT 2003 Bộ môn Công nghệ. .. sổ tay công nghệ nh bảng sau 20 Nguyễn Văn Tuân CTM5 - K45 Bề mặt Kích thớc 1 2 3 4 5 6 7 136 103 195 60 20 50 20 Đồ án CN CTM Lợng d Tra bảng Tính toán 4,5 4 2.1,514 4,5 4 4 4 4 - Dung sai 1 0,8 1 0,8 0,6 0,6 0,6 VII Tính chế độ cắt của một bề mặt nào đó, còn tất cả các bề mặt gia công khác của chi tiết thì tra theo Sổ tay Công nghệ Nguyên công tính chế độ cắt ( trùng nguyên công thiết kế đồ gá):... VIII.Tính thời gian cơ bản cho tất cả các nguyên công: 24 Nguyễn Văn Tuân CTM5 - K45 Đồ án CN CTM Trong sản hàng khối thời gian nguyên công đợc xác định theo công thức sau đây: Tng = Tcb + Tph + Tphv + Tk Trong đó : Tng - Thời gian từng chiếc ( thời gian nguyên công ) Tcb - Thời gian cơ bản ( thời gian cần thiết để biến đổi trực tiếp hình dạng, kích thớc và tính chất cơ lí của chi tiết, thời gian này có... quay trục của máy nm = 83 vg/ph Bảng kết quả tra chế độ cắt cho các nguyên công còn lại Nguyên công Gia công mặt đầu -Phay thô -Phay tinh Gia công lỗ nhỏ - Khoét - Doa Gia công mặt chuẩn và mặt lắp bulông t (mm) Kết quả tra S (mm/vg) V (m/ph) 3,5 1,0 0,1 0,5 35 25 2,5 1,5 2,5 1,5 2,0 0,1 10 9,7 48 3,5 - 0,1 0,45 35,5 27,5 3,5 1,5 1,0 1,0 1,0 1,2 12,9 16,4 6,8 Gia công mặt lắp ghép đầu to và vấu lồi... 3 + 2 = 0,51 phút 2.83 Tổng thời gian cơ bản là: Tcb = (T0.2+T0.3+T0.4+T0.5+T0.6+T0.7+T0.8+T0.11+T0.12+T0.15+T0.16+T0.18 ) = 22,76 (phút) Vậy thời gian nguyên công để gia công chi tiết là: Tng = Tcb+0,1.Tcb+0,08.Tcb+0,03.Tcb+0,05.Tcb = 28,68 (phút) XI .Thiết kế đồ gá cho nguyên công 11 (Gia công lỗ đầu to 195) Nhận xét: Do lực cắt Po và momen xoắn M của bớc nguyên công doa nhỏ hơn rất nhiều so với... nhau 6.Tháo và lấy chi tiết Trang bị công nghệ 1.Êtô 2.Dũa nguội 3.Búa nguội 4.Bộ chữ số 5.Clê tuýp 2.11 Nguyên công 11: Gia công lỗ đầu to ,gia công trên máy doa toạ độ bằng mũi khoét, doa và dao vát mép Lập sơ đồ gá đặt: Gia công lỗ biên đầu to cần đảm bảo độ đồng tâm tơng 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... tiết Đồ án CN CTM Trang bị công nghệ 1.Êtô 2.Clê tuýp 2.15 Nguyên công 15: Phay rãnh định vị (vấu lỡi gà) Lập sơ đồ gá đặt: Dùng mặt phẳng hạn chế 3 bậc tự do dịnh vị vào mặt đầu của tay biên Dùng 1 mặt phẳng nữa để hạn chế 2 bậc tự do Một chốt trám hạn chế 1 bậc tự do định vị vào lỗ đầu nhỏ của tay biên Kẹp chặt: Dùng cơ cấu đòn kẹp để kẹp chặt chi tiết gia công ngay tại đầu to của chi tiết Chọn máy: