THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT GỐI ĐỠ ĐH Bách Khoa Hà Nội

MỤC LỤC THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT GỐI ĐỠ ĐH Bách Khoa Hà Nội

                                                                                                                           Trang

1-Chương I: Mở đầu................................................................................................4

2-Chương II: Phân tích chức năng làm việc của chi tiết……………………….. 5

3-Chương III:Phân tích công nghệ trong kết cấu của chi tiết…………………...6

4-Chương IV : Xác định dạng sản xuất…………………………………………..8

5-Chương V: Chọn phôi…………………………………………………………..10

6-Chương VI: Thiết kế nguyên công ( sơ đồ gá đặt,chọn máy,chọn dao )………13

   1:NC₁: Phay mặt phẳng đáy ……………………………………………………...13

   2:NC₂: Phay mặt phẳng trên ……………………………………………………...15

   3:NC₃: Khoan khoét doa lỗ  16………………………………………………....17

   4:NC₄: Phay mặt phẳng bên ………………………………………………………20

   5:NC₅: Phay mặt phẳng đối diện………………………………………………….21

   6:NC₆: Khoan khoét doa lỗ  6…………………………………………………..23

7-Chương VII:Kiểm tra điều kiện kĩ thuật của chi tiết:các kích thước độ

   Nhám vị trí tương quan…………………………………………………………..27

8-Chương VIII:Tính lượng dư gia công ……………………………………….....28

   1: Tính lượng dư gia công theo phương pháp phân tích………………………….28

   2:Tra lượng dư cho các nguyên công còn lại……………………………………..30

9-Chương IX: Tính và tra chế độ cắt……………………………………………...32

   1:Tính chế độ cắt của nguyên công I……………………………………………..32

10-Chương X:Tính thời gian cơ bản của từng chiếc……………………………..35

   1:Thời gian cơ bản của nguyên công 1: Phay mặt phẳng đáy bằng  dao

    phay mặt đầu……………………………………………………………….……35

   2:Thời gian cơ bản của nguyên công 2 : Phay bề mặt trên.sử dụng

   dao phay ngón......................................................................................................36

   3:Thời gian cơ bản của nguyên công 3: Khoan khoet doa lỗ  16……………..36

   4:Thời gian cơ bản của nguyên công 4: Phay mặt bên bằng dao phay mặt đầu..37

   5:Thời gian cơ bản của nguyên công 5: Phay mặt bên đối diện bằng

   dao phay mặt đầu.................................................................................................38

   6:Thời gian cơ bản của nguyên công 6: Khoan khoet doa lỗ  6………………38

11-Chương XI:Thiết kế đồ gá cho nguyên công 3:Khoan khoét doa lỗ  16....40

   1. Xác định không gian làm việc của máy………………………………..……40

   2:Phương pháp định vị………………………………………………………….40

   3: Xác định phương của lực kẹp………………………………………………..40

   4:Tính lực kẹp cần thiết…………………………………………………………40

   5: Điều kiện kỹ  thuật của đồ gá...........................................................................42

12-Chương XIII:Tài liệu tham khảo…………………………………………….44

Chương I : MỞ ĐẦU

 

Công nghệ chế tạo máy là một ngành then chốt,nó đóng vai trò quyết định trong sự nghiệp công nghiệp hóa hiện đại hóa đất nước.Nhiệm vụ của công nghệ chế tạo máy là chế tạo các sản phẩm cơ khí cho mọi lĩnh vực của ngành kinh tế quốc dân,việc phát triển ngành công nghệ chế tạo máy đang là mối quan tâm đặc biệt của Đảng và nhà nước ta.

            Đất nước ta đang trên con đường phát triển công nghiệp hóa,hiện đại hóa theo định hướng xã hội chủ nghĩa.Ngành công nghiệp đóng một vai trò vô cùng quan trọng.Các hệ thông máy móc ngày càng hiện đại tự động và bán tự động dần thay thế sức lao động của con người.Để tạo ra được các loại máy móc thiết bị và làm chủ được nó đòi hỏi chúng ta phải nghiên cứu tìm tòi rất nhiều.Là một sinh viên ngành cơ khí em càng thấy được tầm quan trọng của ngành công nghiệp nói chung và ngành cơ khí chế tạo nói riêng.

            Để giúp cho sinh viên nắm vững được các kiến thức cơ bản của môn học và giúp cho họ làm quen với nhiệm vụ thiết , trong chương trình đào tạo,đồ án công nghệ chế tạo máy là một môn học không thể thiếu được của sinh viên chuyên ngành chế tạo máy khi kết thúc môn học.

            Trong quá trình thực hiện đồ án này chúng em luôn nhận được sự hướng dẫn tận tình của thây NG.TIẾN DŨNG

nói riêng và các thầy cô trong khoa cơ khí nói chung.Em xin chân thành cảm ơn các thầy cô đã giúp đỡ chúng em hoàn thành đồ án môn học này !

            Do lần đầu làm quen với thiết kế với khối lượng kiến thức tổng hợp còn những mảng chưa nắm vững cho nên dù đã rất cố gắng tìm tòi tham khảo tài liệu nhưng bài làm của em chắc chắn vẫn không tránh khỏi thiếu xót.em rất mong nhận được sự hướng dẫn chỉ bảo thêm của các thầy cô để em có thể hiểu và củng cố thêm về những kiến thức đã được học

            ...........................

Chương II : PHÂN TÍCH CHỨC NĂNG LÀM VIỆC CỦA CHI TIẾT

 

 

       Gối đỡ là loại chi tiết quan trọng trong một sản phẩm có lắp trục.Gối đỡ làm nhiệm vụ lắp trục của máy và xác định vị trí tương đối của trục trong không gian nhằm thực hiện một nhiệm vụ động học nào đó.Gối đỡ còn làm nhiệm vụ của ổ trượt.Chi tiết còn làm việc trong điều kiện rung động và thay đổi.

GỐI ĐỠ DH BKHN

CTM5-K48

 

 

Chương III : PHÂN TÍCH CÔNG NGHỆ TRONG KẾT CẤU CỦA CHI TIẾT

 Trên gối đỡ có nhiều mặt phải gia công với độ chính xác khác nhau và cũng có nhiều bề mặt không phải gia công.Bề mặt làm việc chủ yếu là lỗ trụ  16,lỗ   6 .

Cần gia công bề mặt (1) để lấy bề mặt này làm chuẩn tinh thống nhất gia công bề mặt (3),khoan lỗ (2),gia công bề mặt ( 4)

Các bề mặt gia công cần đạt độ chính xác, yêu cầu công nghệ cũng như độ nhám bề mặt.  ( như hình vẽ )

Lỗ trụ  16,lỗ  6 cần đạt độ nhám bề mặt tốt khi làm việc.Đạt độ vuông góc với mặt phẳng đáy.

Trọng lượng sản phẩm vừa phải không quá lớn.

Do chi tiết không yêu cầu về các trạng thái chịu lực đặc biệt nên ta chọn vật liệu chế tạo chi tiết là thép 45 với thành phần hoá học cơ bản như sau:

C (%)	Si (%)	Mn (%)	S (%)	P (%)	Ni (%)	Cr (%)
0,4 - 0,5	0,17– 0,37	0,5 - 0,8	0,045	0,045	0,30	0,30

Có độ cứng HB =170 - 190

Dung sai và độ nhám hợp lý.Cụ thể như như lỗ trụ  16,lỗ   6 là bề mặt làm việc nhiều nhất vì vậy nó có yêu cầu chính xác cao để làm việc.có độ nhám 2.5 .

Các bề mặt 3,4,5,là những bề mặt làm việc chỉ có chức năng đỡ chi tiết nên không cần yêu cầu bề mặt quá cao.Rz=40

Gia công tương đối thuận tiện và năng suất.số lượng bề mặt cần gia công không quá nhiều

Chương IV: XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT

Sản lượng hang năm của chi tiết được tính theo công thức sau: (1)

     Trong đó:

             N: Là số lượng chi tiết cần chế tạo ( chiếc/năm)

             N₀:Là sản lượng định hình của sản phẩm ( chiếc / năm ) N₀=10000

             m : là số lượng chi tiết loại i trong sản phẩm,m=1

            : Là tỷ lệ % số chi tiết dự trữ để phòng ngừa sự cố ,chọn  = 7%

            :Là tỷ lệ % của số chi tiết phế phâm không tránh khỏi,chọn =5%

Thay vào (1) ta được:

    = 10000.1.(1+)(1+)=21200 (chiếc / năm)

Khối lượng chi tiết

= V.

Trong đó:

          : Trọng lượng chi tiết

           V: Thể tích chi tiết

            : Trọng lượng riêng của vật liệu

              g_thép= 7.852 (kg/dm³)

Thể tích chi tiết được tính theo công thức :

V: V₁ +V₂+V₃+V₄

V₁=(14.14.22) -88-(22..3²)=3602 mm³

V₂=36.734.18.14=9256 mm³

V₃=(8..15²-8..8²)/2=2023 mm³

V₄=10..15²-10..8²=5058 mm³

V= V₁ +V₂+V₃+V₄=3602+9256+2023+5058=19939 mm³

Vậy = V.=19939.10^-6_.7,852=0.156(kg)

Dựa vào phần mềm solidwork 2010 ta cũng tính được khối lượng của chi tiết là:

Mass properties of Part1 ( Part Configuration - Default )

Mass = 0.156 kilograms

Surface area = 6761.38 millimeters^2

Với sản lượng hàng năm của chi tiết là 10.000 chiếc và khối lượng chi tiết là 0.156 kg ta tra bảng [3-2] trang 173 sách sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 1  ta có Q₁<20Kg, N₀=10.000 vậy là hàng loạt vừa ( 3.000-35.000)

                                         Chương V : CHỌN PHÔI

     Trong các phương pháp chế tạo phôi ta thấy có rất nhiều phương pháp tuy nhiên ta thấy phương pháp đúc là hợp lý nhất vì:

 Nó đảm bảo được lượng dư gia công,dung sai và kích thước phôi như yêu cầu trong bản vẽ chi tiết.

Khuôn được sử dụng nhiều lần,độ sạch và độ chính xác được nâng cao đáng kể.điều này sẽ làm giảm khối lượng gia công cơ khí.Nâng cao độ bền cơ học của vật liệu đúc,đặc biệt là độ bền ở lớp bề mặt tiếp giáp với khuôn kim loại.Nâng cao sản lượng hàng năm do giảm được kích thước đậu ngót và phế phẩm đúc.Nâng cao năng suất lao động.Tiết kiệm diện tích nhà sưởng do không cần chế tạo hỗn hợp làm khuôn và quá trình làm khuôn.Do đó giảm giá thành sản phẩm.Dễ cơ khí và tự động hóa điều kiện vệ sinh lao động tốt

 Mặt khác về mặt chi tiết điển hình ta thấy đây là chi tiết dạng hộp,vật liệu thép C45 do đó ta nên dùng phương pháp đúc là hợp lý hơn cả

Đúc được thực hiện trong các loại khuôn như khuôn cát,khuôn kim loại…

Dựa vào dạng sản xuất ,vật liệu hình dáng và khối lượng của chi tiết ta chọn phương pháp đúc trong khuôn kim loại.

Dựa vào bảng 3-13 đối với đúc trong khuôn kim loại.ta chọn lượng dư gia công mỗi bề mặt là 2.5mm.với sai lệch kích thước là 60,5mm    

 Bản vẽ lồng phôi như hình vẽ.

.....................................................

Chương X : TÍNH THỜI GIA CƠ BẢN CỦA TỪNG CHIẾC

 

   Trong sản xuất hàng loạt và sản xuất hàng khối thời gian nguyên công được xác định theo công thức sau (trang 54 Thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy - NXB Khoa học và kỹ thuật GS.TS. Trần Văn Địch)

T­_tc = T_o + T_p + T_pv + T_tn +

Trong đó :

T_tc : Thời gian từng chiếc (thời gian nguyên công).

T_o : Thời gian cơ bản (thời gian cần thiết để biến đổi trực tiếp hình dạng, kích thước và tính chất cơ lí của chi tiết; thời gian này có thể được thực hiện bằng máy hoặc bằng tay và trong từng trường hợp gia công cụ thể có công thức tính tương ứng).

T_p : Thời gian phụ ( thời gian cần thiết để người công nhân gá, tháo chi tiết, mở máy, chọn chế độ cắt, dịch chuyển ụ dao và bàn máy, kiểm tra kích thước của chi tiết ...). Khi xác định thời gian nguyên công ta có thể giá trị gần đúng T_p = 10%T_o.

T_pv : Thời gian phục vụ chỗ làm việc gồm: thời gian phục vụ kỹ thuật (Tpvkt) để thay đổi dụng cụ, mài dao, sửa đá, điều chỉnh máy, điều chỉnh dụng cụ (Tpvkt = 8%To); thời gian phục vụ tổ chức (Tpvtc)ơ để tra dầu cho máy, thu dọn chỗ làm việc, bàn giao ca kíp (T_pvtc=3%T_o).

T_tn : Thời gian nghỉ ngơi tự nhiên của công nhân (T_tn = 5%T_o).

T_ck : Thời gian chuẩn bị và kết thúc cho một loạt chi tiết, do tính cho 1 chi tiết nên T_ck=0

                        T_ơtc = T_o + 0,1. T_o + 0,08. T_o + 0.03. T_o +0,05. T_o = 1,26. T_o

Xác định thời gian cơ bản theo công thức sau đây:

Trong đó:

            L – Chiều dài bề mặt gia công (mm).

            L₁ – Chiều dài ăn dao (mm).

            L₂ – Chiều dài thoát dao (mm).

            S – Lượng chạy dao vòng(mm/vòng).

            n – Số vòng quay hoặc hành trình kép trong 1 phút.

 

1. Thời gian cơ bản của nguyên công 1: Phay mặt phẳng đáy bằng  dao phay mặt đầu.

    Theo bảng 31 trang 63 Thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy ta có:

Với L = 65 mm.

  mm

L₂ = (2 ¸ 5) mm.

            Bước gia công thô:

 mm

L₁ = 14 mm.

L₂ = (2 ¸ 5) mm. Chọn L₂ = 3 mm.

= 5.81 phút.

Bước gia tinh

 mm

L₁ = 9.47 mm.

L₂ = (2 ¸ 5) mm. Chọn L₂ = 3 mm.

= 3.52 phút.

2. Thời gian cơ bản của nguyên công 2 : Phay bề mặt (3).sử dụng dao phay ngón

Tương tự như nguyên công 1 ta có:

Thời gian cơ bản nguyên công 2:

Theo bảng 31 trang 63 Thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy ta có:

Với L = 65 mm.

  mm

L₂ = (2 ¸ 5) mm.

Bước gia công thô:

 mm

L₁ = 6.9 mm.

..................................

Chương XI : THIẾT KẾ ĐỒ GÁ CHO NGUYÊN CÔNG  3:KHOAN KHOÉT DOA LỖ 16

1. Xác định không gian làm việc của máy

Chọn máy phay đứng 6H12 theo sách chế độ cắt và gia công cơ khí trang 221

Kích thước của bàn máy 320 x 1250 mm

Khoảng cách lớn nhất từ đầu mút trục chính tới bàn máy 750 mm.

2.Phương pháp định vị.

Chi tiết gia công được định vị trên 2 phiến tỳ phẳng hạn chế 3 bậc tự do, khối V cố định định vị 2 bậc tự do và chốt tì cố định hạn chế nốt bậc tự do còn lại.

3. Xác định phương của lực kẹp.

    Phương của lực kẹp vuông góc với phương kích thước của lỗ gia công. Lực kẹp được tạo ra nhờ cơ cấu kẹp tự lựa ren vít.

    Chiều của lực kẹp hướng vào chi tiết và vuông góc với chiều lực cắt chiều trục của dao.

    Điểm đăt của lực kẹp tại vị trí mặt phẳng đầu nhỏ của chi tiết.

4 Tính lực kẹp cần thiết.

ở đây ta dùng cơ cấu kẹp đơn giản là sử dụng cơ cấu kẹp tự lựa ren vít.

Tra trong 5.4.2/c (trang 84 Thiết  kế đồ án công nghệ chế tạo máy)

Vì không tính đến lực hướng trục P₀ và bỏ qua trọng lượng bản thân chi tiết nên phương trình cân bằng lực có dạng:

K.M = W.f.a

=> W =

Trong đó: a là khoảng cách từ tâm dao tới tâm mỏ kẹp. a = 50 mm

* K là hệ số an toàn có tính đến khả năng tăng lực cắt trong quá trình gia công. Hệ số K trong từng điều kiện gia công cụ thể được tính như sau:

K = K₀.K₁.K₂.K₃.K₄.K₅.K₆

ở đây: K₀ là hệ số an toàn cho tất cả các trường hợp, chọn K₀ = 1,5.

K₁: Hệ số tính đến trường hợp làm tăng lực cắt khi độ bóng thay đổi. Khi gia công thô K₁ = 1,2; khi gia công tinh K₁ = 1.

K₂: Hệ số tăng lực cắt khi dao mòn, chọn K₂= 1.

K₃; Hệ số tăng lực cắt khi gia công gián đoạn, chọn K₃= 1.

K₄: Hệ số tính đến sai số của cơ cấu kẹp. chọn K₄= 1.

K₅: Hệ số tính đến mức độ thuận lợi của cơ cấu kẹp bằng tay, K₅= 1.

K₆: Hệ số tính đến momen làm quay chi tiết. Định vị bằng phién tỳ K₆= 1,5.

K = 1,5.1.1.1.1.1.1,5 = 2,25

* M: Là momen cắt tính theo công thức:

M = 10.C_M.D^q.S^y.k_p

Các hệ số trong công thức được tra trong bảng 5.32-Sổ tay CNCTM

C_M = 0,0345; q = 2; y = 0,8

K_p là hệ số tính đến các yếu tố gia công thực tế. Trong trường hợp này chỉ phụ thuộc vào vật liệu gia công. k_p = k_MP

Tra bảng 5.9- Sổ tay CNCTM => k_MP = 1

=> M = 10.0,0345.8,6².0,17^0,8.1 = 6,1 (Nm)

f: Là hệ số ma sát, f = 0,6

=> W = =458(N)

Sơ đồ định vị và kẹp chặt:    

5 Điều kiện kỹ  thuật của đồ gá

1.         Độ không vuông góc giữa đường tâm bạc dẫn và phiến tỳ không vượt quá 0,1 mm trên 100 mm chiều dài.

2.         Độ không song song giữa phiến tỳ với mặt đáy đồ gá không vượt quá 0,1 mm trên 100 mm chiều dài.

Chương XII : TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tài liệu tham khảo

 

[1]   Thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy - NXB Khoa học và kỹ thuật

GS.TS. Trần Văn Địch.

[2]   Sổ tay công nghệ chế tạo máy (tập 1,2,3) - NXB Khoa học và kỹ thuật

GS.TS. Nguyễn Đắc Lộc

PGS.TS. Lê Văn Tiến

GS.TS. Ninh Đức Tốn

PGS.TS. Trần Xuân Việt.

[3]  Atlas đồ gá - NXB Khoa học và kỹ thuật – GS.TS. Trần Văn Địch.

[4]  Chế độ cắt và gia công cơ khí – Nhà xuất bản Đà Nẵng

                                                                   Nguyễn Ngọc Đào

                                                                   Trần Thế San

                                                                   Hồ Viết Bình

[5]  Kỹ thuật đo lường kiểm tra trong chế tạo cơ khí - NXB Khoa học và kỹ thuật

                                                                        Nguyễn Tiến Thọ

                                                                        Nguyễn Thị Xuân Bảy

                                                                        Nguyễn Thị Cẩm Tú.