THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT GỐI ĐỠ ĐẠI HỌC KỸ THUẬT

THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT GỐI ĐỠ ĐẠI HỌC KỸ THUẬT

TÀI LIỆU THAM KHẢO
1] : Thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy
[2] : Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 1 (bộ 3 tập)
[3] : Sổ ta

Lời nói đầu

Đồ án môn học công nghệ chế tạo máy là một đồ án hết sức quan trọng đối với nghành chế tạo cũng như đối với các nghành có liên quan. Đó là một nhiệm vụ rất cần thiết sau khi đã học xong chương trình môn học công nghệ chế tạo máy . Đồ án này giúp ta gần gũi thêm với nhiệm vụ kỹ sư sau này . Nó không những giúp ta hệ thống lại tất cả các kiến thức về môn học công nghệ chế tạo máy , đồ gá, dao cắt mà còn giúp ta giải quyết những vấn đề thực tế hơn.

Đồ án này giúp ta vận dụng những kiến thức đã học để giải quyết một nhiệm vụ cụ thể , tập làm quen với việc giải quyết các vấn đề kỷ thuật và nắm vững hơn phần lý thuyết đã học . đồ án này thực hiện với sự nhiệt tình của thầy giáo hướng dẫn cũng như các giáo viên khác trong bộ môn.

Đây là lần đầu tiên giải quyết một vấn đề cụ thể là một qui trình công nghệ để gia công chi tiết gối đỡ hoàn chỉnh nên đã gặp nhiều khó khăn . Mặc dù em đã cố gắng hết sức song vẫn còn nhiều thiếu sót , mong các thầy thông cảm cho. Em xin chân thành cảm ơn đến các thầy.

 

                                                                                    SINH VIÊN THỰC HIỆN:

              

PHẦN I:         NHIỆM VỤ THIẾT KẾ :

Thiết kế qui trình công nghệ gia công chi tiết gối đỡ :

Số liệu ban đầu :

Bản vẽ chế tạo chi tiết

Sản lượng hàng năm

Trang thiết bị tự chọn

Yêu cầu :

Tính lượng dư gia công cho lỗ

Tính chế độ cắt khi gia công

Một bản vẽ chế tạo chi tiết A₃

Một bản vẽ chế tạo chi tiết lồng phôi A₃

Một bản vẽ sơ đồ gá các nguyên công A₀

Phân tích chi tiết gia công :

Công dụng :

Chi tiết gia công là một gối đỡ, cần gia công gối đỡ trục f60 . Vật liệu làm bằng gang xám 15-32, giá thành rẻ

Qua bản vẽ chi tiết cần gia công ta nhận thấy chi tiết yêu cầu độ bóng  cao yêu, cầu về độ chính xác tương quan giữa các bề mặt tương đối cao

1.2 Các yêu cầu kỷ thuật :

 Độ không song song giữa đường tâm lỗ f 60với mặt đầu không vượt quá 0.02/100 (mm)

Độ không vuông góc giữa đường tâm lỗ f 60 với mặt đầu không quá 0.02/100 (mm)

Độ khan trụ cũa lỗ f 60 không quá 0.02 (mm)

Vật liệu chế tạo :

Chi tiết làm bằng gang xám GX 15-32 có những tính chất sau:

Tính đúc tốt

Dòn

Dể gia công bằng phương pháp cắt gọt

Sức bền chảy s_ch = 17Kg/mm²

Sức bền kéo s_k = 15Kg/mm²

Sức bền uốn s_u = 32 Kg/mm²

1.4 Phân tích chi tiết gia công:

Về mặt kết cấu , chi tiết gối đỡ có dạng đối xứng , hình dạng của chi tiết không phức tạp nên nó có tính công nghệ cao , bản vẽ chi tiết đã đủ các hình chiếu và các mặt cắt nên nhìn vào bản vẽ ta có thể hình dung được chi tiết yêu cầu

Không thay thế chi tiết bằng một kết cấu khác tuy kết cấu này chưa hẳn là tối ưu song nó chưa thể hiện nhược điểm về độ bền của chi tiết cũng như về mặt công nghệ .

Theo kết cấu của chi tiết cho phép ta dùng phương pháp gia công tự động đạt kích thước và cho năng suất cao , chế độ gia công không bị kết cấu của chi tiết hạn chế

Kết cấu của chi tiết đơn giản và điều kiện kỷ thuật không cao lắm nên có thể thực hiện phương pháp tạo phôi bằng phương pháp đúc trong khuôn cát

Từ những nhận xét trên và bề mặt làm việc là lỗ f 60 nên trong quá trình chọn chuẩn phải chú ý là chọn chuẫn tinh để gia công lỗ f 60 có thể đạt được yêu cầu về dung sai , độ chính xác và vị trí tương quan của lỗ f 60 và các vị trí khác

Xác định dạng sản xuất :

Loat sản xuất: loạt vừa

            Đặc trưng của dạng sản xuất này là :

Sản xuất theo chu kỳ

Sử dụng thiết bị vạn năng và một phần chuyên dùng

Số lượng sản phẩm lớn

Máy điều chỉnh tự động đạt kích thước

Tạo phôi bằng đúc mẫu kim loại

Chọn dạng phôi và phương pháp chế tạo phôi :

3.1 Chọn dạng phôi

Chi tiết làm bằng gang xám CY 15-32 mà gang thì có tính dễ đúc, tính dẻo kém và dòn. Kích thước chi tiết không lớn lắm , hình dạng không phức tạp , vì vậy chọn phương pháp đúc là tốt nhất .

            3.2 Chọn phương pháp chế tạo phôi :

                         -Vì phôi chọn là dạng phôi đúc nên theo tài liệu thiết kế đúc bảng 2 ở dạng sản xuất hàng loạt lớn nên dùng phương pháp đúc trong cát , mấu kim loại thích hợp cho vật đúc cỡ nhỏ

           Phần II                                   

              I Phân tích chuẩn và lập qui trình công nghệ :

Mục đích chọn chuẫn là đảm bảo yêu cầu:
                - Chất lượng của chi tiết trong quá trình gia công .

Đảm bảo năng suất và giảm giá thành.

Chọn chuẫn thô:

Chuẫn thô dùng để gá đặt chi tiết gia công lần thứ nhất trong quá trình gia công cơ, có ý nghĩa đối với qui trình công nghệ , ảnh hưởng đến các nguyên công sau và độ chính xác của chi tiết gia công . Chọn chuẫn phải đảm bảo các yêu cầu sau :

-Phân phối đủ lượng dư cho các bề mặt gia công .

đảm bảo sự chính xác cần thiết về vị trí tương quan giữa bề mặt không gia công và gia công . Vì vậy , ta chọn chuẫn thô như sau:

Chọn mặt B làm chuẫn thô khống chế 3 bậc tự do, phay mặt A và sau đó lấy mặt A làm chuẫn tinh gia công các mặt còn lại .

Trình tự gia công:

            -Nguyên công I : Phay mặt đáy

                        -Nguyên công II  : Khoan hai lỗ f 4

            -Nguyên công III : Khoan, khoét bố lỗ bắt bulông

            -Nguyên công IV : Phay hai mặt trước

            -Nguyên công V : Khoét , doa lỗ f 16

            -Nguyên côngVI : Khoan, tarô lỗ M8

            -Nguyên công VII: Kiểm tra độ song song giữa mặt đáy và lỗ phi 16

II Thứ tự các nguyên công:

A.Nguyên công I:

    -Gia công mặt A bằng phương pháp phay đạt độ bóngÑ6

1.Các bước gia công :

 Bước 1:Phay thô

Bước 2: Phay tinh

    2.Sơ đồ định vị và kẹp chặt :

    * Tính lượng dư

            a. Phay thô: ta có công thức tính lượng dư

Z_bmin =  (1)

Với Z_bmin : lượng dư nhỏ nhất của bước đang tính

R_za : độ nhấp nhô bề mặt do bước trước để lại

T_a : chiều sâu bề mặt bị hư hỏng do bước trước để lại

r_a : sai số gá đặt của bước đang tính

Phôi đúc : Tra bảng 10 tài liệu thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy,ta có:

                        R_za=70mm ,T_a=0

Ta có : r_a =

r _k : độ cong đơn vị , l : chiều dài phôi =53.5

   r _cv : sai lệch tâm do bề mặt chi tiết gia công =1.53,5=53.5µm

(Theo sổ tay công nghệ chế tạo máy 2 )

Þ

ta có :

: sai số chuẩn

sai số kẹp chặt

Ở đây , chuẩn định vị trùng với kích thước nên \=0, phương lực kẹp vuông góc với phương kích thước nên=0 Þ

Theo công thức 1 ta có : Z_bmin = \70+0+1001+0=1071(µm).

b. Phay tinh:Theo sách hướng dẫn thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy ta có: R_za2=50 µm, T_{a 2}=0

Þ r_a2=0,06d _a1=0,06.1071=64,26 (µm).

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

   E.Nguyên công V:   Khoét , doa lỗ f1 6:

   1.Các bước gia công :

       Bước 1:Khoét lỗ f 14

       Bước 2: Doa lỗ f 15

       Bước32: Doa lỗ f 16

        2.Sơ đồ định vị và kẹp chặt :

            - Mặt đáy khống chế ba bậc tự do.

            - Hai lỗ định vị.

            - Một chốt trụ ngắn khống chế hai bậc tự do.

            - Một chốt trám khống chế một bậc tự do.

                    3.Chuyễn động cắt gọt :

       -Dao chuyễn động quay tròn.

        -Chi tiết chuyễn động tịnh tiến với bàn máy.

                    4. Chọn máy và dao :

                                                -Chọn máy khoan đứng K135

                                                -Chọn mũi khoét bằng thép gió Pk8: D=14 mm

                       -Chọn mũi doa bằng thép gió Pk8: D=15 mm

                                    5.Chế độ cắt gọt:

                                                a:Khoét lỗ f 14:

             Chiều sâu cắt t=0.5D=0.5*14=7(mm)

                  Lượng chạy dao S=0.26(mm/v)           Theo  sổ tay công nghệ chế tạo máy                      tập 2, bảng 5-89

             Tốc độ cắt V=29(mm/v)    Theo  sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 2, bảng 5-196 Þ

            Chọn theo số vòng quay của máy:
                                                n= 700(v/ph)

             

           Công suất cắt:

                        Theo  sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 2,  bảng 5-96 ta có N_c=1.1(Kw)

                            b:Doa thô lỗ f 15:

             Chiều sâu cắt t=0.5(D-d)=0.5*(15-14)=1(mm)

                  Lượng chạy dao S=0.8(mm/v)              Theo  sổ tay công nghệ chế tạo máy                      tập 2, bảng 5-116

             Tốc độ cắt V=10,4(mm/v)             Theo  sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 2, bảng 5-114 Þ

            Chọn theo số vòng quay của máy:
                                                n= 235(v/ph)

                        Þ

           Công suất cắt:

                        Theo  sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 2,  bảng 5-96 ta có N_c=1.3(Kw)

               c:Doa tinh lỗ f 16:

             Chiều sâu cắt t=0.5(D-d)=0.5*(16-15)=1(mm)

                  Lượng chạy dao So=0.82(mm/v)        

             Tốc độ cắt V=19(mm/v)   Theo  sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 2, bảng 5-114 Þ

            Chọn theo số vòng quay của máy:
                                                n= 380(v/ph)      

           Công suất cắt:

                        Theo  sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 2,  bảng 5-96 ta có N_c=1.4(Kw)

            6.Tính thời gian cơ bản:

            Khoan:

                        L₁: chiều dày ăn dao =

                        L: chiều dày bề mặt gia công=30,7(mm).

                        L₂ =3mm

                                    Þ

            Doa thô :

                    

                        L: chiều dày bề mặt gia công=30,7(mm).

                        L₂ =1,5mm.

                        S_p=130(m/p).

   G.Nguyên công VI: Khoan , tarô lỗ M8.

            1.Các bước nguyên công :

                        - Bước 1: Khoan lỗ f 6.

                        - Bước 2: Tarô lỗ M8.

             2. Sơ đồ định vị và kẹp chặt:

                        -Chuẫn định vị : mặt A khống chế 3 bậc tự do.

                                                    - Hai lỗ định vị.

                                                 - Một chốt trụ ngắn khống chế hai bậc tự do.

                                                 - Một chốt trám khống chế một bậc tự do.         

3. Chuyễn động cắt gọt :

                        -Dao vừa chuyễn động quay vừa chuyễn động tịnh tiến.

                        - Chi tiết gá trên bàn máy đứng yên.

            4. Chọn máy và dao

                        - Chọn máy khoan K135

                        - Chọn mũi khoan ruột gà P18

                       - Chọn mũi tarô bằng thép gióP18

            5.Chế độ cắt : 

                 a. Bước 1: Khoan lỗ f 6:

                        - Độ sâu cắt t=0,5.D=0,5.6 =3(mm).

                        - Bước tiếnS₀ =0,28(mm/v).Theo bảng 5-121, tài liệu 5.

                        - Tốc độ cắt V=29(m/ph). (Theo bảng 5-121,  sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 2)

                            Þ

            chọn theo máy : n=1380(v/ph).

                        Þ

                        - Công suất cắt: Nc=1,1(Kw). Theo bảng 5-96, tài liệu 5.

                  b. Bước 2: Doa thô lỗ f 14:

- Chiều sâu cắt : t=0,5(D-d)= 0,5.(14-13)=0,5(mm).

-  Lượng chạy dao S=0,8(mm/v). Theo bảng 5-116, tài liệu 5

- Tốc độ cắt :V=10,4(m/p). Theo bảng 5-114, tài liệu 5

Þ    

chọn theo máy : n=235(v/ph).

                    Þ

                                                            - Công suất cắt: Nc=1,3(Kw).

                  c. Bước 3: Doa tinh lỗ f 16:

- Chiều sâu cắt : t=0,5(D-d)= 0,5.(15-14)=0,5(mm).

-  Lượng chạy dao S=0,82(mm/v). Theo bảng 5-116, tài liệu 5

- Tốc độ cắt :V=19(m/p). Theo bảng 5-114, tài liệu 5

Þ

chọn theo máy : n=410(v/ph).

                        - Công suất cắt: Nc=1,4(Kw).

6. Tính thời gian cơ bản:

            Ta có: .i

                        L₁=

                        L: chiều dày bề mặt gia công=30(mm).

                                    S =0,26(mm/v), i=1

                                    Þ

            Bước doa thô :

                        L=30(mm).

                        L₁=

                      

                        S=0,8(mm/p); n=235(v/p);i=1

                                    Þ

            Bước doa tinh :

                        L=30(mm).

                        L₁

                       S=0,82(mm/p); n=410(v/p);i=1

                                    F NGUYÊN CÔNGVII: Kiểm tra độ song song giữa mặt đáy với tâm lỗ trục

            f 16 là không quá 0.01/100(mm).

Tính lực kẹp khi phay mặt đáy A:

                        Chi tiết định vị theo mặt đáy A và mặt bên, lực kéo tiếp tuyến được            xác định theo công thức :

                                    =392,8(N)

Các lực thành phần khác tính như sau :

                        Lực hướng kính :

                        Lực chạy dao:    

                        Lực vuông goc với lực chạy dao:

Để đơn giản khi tính lực kẹp ta cho rằng chỉ có lực  tác dụng lên chi tiết  do đó:

            P=W.f ³=0,3.3928=1178(N)

Hệ số K:

                        K=

     :Hệ số  an toàn          

                                                 : Hệ số  tính đén trường hợp tăng lợc cắt khi độ bóng                                                         thay đổi

: Hệ số  tăng lực cắt khi dao ăn mòn=1,2

: Hệ số  tăng lực cắt khi gia công gián đoạn

: =1

: =1

                                                   : =1 định vị tâm chốt tỳ

Þ K=1,5.1.1,2.1.1.1=2,16. Vậy : W=K.P_s/f

W: lực kẹp khi phay

K :hệ số an toàn

f=(0,5-0,8), chọn f=0,5

                                    Vậy : W=2,16.1178/0,5=5088(N).

                                    Tài liệu tham khảo :

Thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy - Trần văn Địch

NXB Khoa học và công nghệ.

- Công nghệ chế tạo máy - Tập 1 và 2

NXB Khoa học và kỹ thuật

- Sổ tay công nghệ chế tạo máy - Tập 1 và 2

NXB Khoa học và kỹ thuật

- Sổ tay và Atlat đồ ga - Trần văn Địch.

NXB Khoa học và kỹ thuật

y công nghệ chế tạo máy tập 2 (bộ 3 tập)
[4] : Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 2 (bộ 3 tập)
[5] : Sổ tay nhiệt luyện
[6] : Công nghệ chế tạo máy tập 1
[7] : Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 1 (bộ 7 tập)
[8] : Sổ tay công nghệ chế tạo máy toàn tập (trường ĐHBK