THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT ĐẾ TRỤ DẪN HƯỚNG ĐHCN HN
NỘI DUNG ĐỒ ÁN
THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT ĐẾ TRỤ DẪN HƯỚNG ĐHCN HN, đồ án môn học công nghệ chế tạo máy ĐẾ TRỤ DẪN HƯỚNG ĐHCN HN, bài tập lớn công nghệ chế tạo máy ĐẾ TRỤ DẪN HƯỚNG ĐHCN HN, thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết ĐẾ TRỤ DẪN HƯỚNG ĐHCN HN
500 MB Bao gồm tất cả file CAD, file 2D 3D , file DOC (DOCX), lồng phôi, sơ đồ đúc, qui trình công nghệ, sơ đồ kết cấu nguyên công, bản vẽ đồ gá THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT ĐẾ TRỤ DẪN HƯỚNG ĐHCN HN
Hiện nay ở nước ta công cuộc công nghiệp hoá, hiện đại hoá đang diễn ra rất mạnh mẽ. Vì vậy ngành cơ khí nói chung và ngành công nghệ chế tạo máy nói riêng đóng một vai trò hết sức quan trọng trong nền kinh tế Quốc dân, nó đảm nhiệm công việc chế tạo ra những thiết bị máy móc phục vụ hầu hết các ngành trong mọi lĩnh vực của nền kinh tế. Ở Việt Nam ta trong nhiều năm qua ngành cơ khí nói chung và đặc biệt là ngành cơ khí chế tạo máy còn đang rất lạc hậu so với các nước trên thế giới và các nước trong khu vực. Xong những năm gần đây ta đã thực hiện những bước cải cách rất đáng kể trên nhiều lĩnh vực trong đó có ngành công nghiệp nói chung và ngành cơ khí nói riêng.
Các ngành kinh tế nói chung và ngành cơ khí nói riêng luôn luôn đòi hỏi các kỹ sư cơ khí và cán bộ kỹ thuật cơ khí được đào tạo ra phải có kiến thức cơ bản tương đối rộng. Đồng thời họ phải biết vận dụng những kiến thức đó để giải quyết những vấn đề cụ thể thường gặp trong sản xuất, sửa chữa và sử dụng.
Thiết kế đồ án tốt nghiệp và đồ án công nghệ chế tạo máy là một nhiệm vụ quan trọng của quá trình đào tạo kỹ sư chuyên ngành chế tạo máy trong các trường đại học và cao đẳng kỹ thuật. Đồ án tốt nghiệp giúp cho sinh viên năm cuối hệ thống lại các kiến thức thu nhận được từ bài giảng, bài tập thực hành, hình thành cho họ khả năng làm việc độc lập, làm quen với các nhiệm vụ thường ngày của một kỹ sư trước khi ra trường.
Đồ án tốt nghiệp là một bài tập tổng hợp, vì vậy sinh viên sẽ có điều kiện để hoàn thành khả năng sử dụng tài liệu, các loại sổ tay, bảng biểu tiêu chuẩn, phối hợp chúng với các kiến thức lý thuyết đã được trang bị trong các môn học liên quan để thiết lập phương án công nghệ tốt nhất ứng với điều kiện sản xuất cụ thể.
Đồ án tốt nghiệp cũng cho phép sinh viên phát triển khả năng sáng tạo, hoàn thiện các bài toán kỹ thuật và tổ chức xuất hiện khi thiết kế công nghệ, nhằm nâng cao hiệu quả sản xuất, chất lượng sản phẩm ; ứng dụng kỹ thuật mới vào các quá trình công nghệ gia công.
Đồ án tốt nghiệp công nghệ chế tạo máy rất có ý nghĩa trong việc hình thành một phong cách làm việc của các kỹ sư cơ khí khi giải quyết các bài toán của thực tế sản xuất.
Như vậy đề tài đồ án tốt nghiệp chế tạo máy mà em đang thực hiện là giải quyết vấn đề Thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết Đế Trụ Dẫn Hướng.
Trong quá trình tìm hiểu và thiết kế đồ án em đã nhận được sự chỉ bảo tận tình của các thầy cô giáo trong khoa cơ khí. Đặc biệt là sự hướng dẫn rất tận tình của thầy giáo Nguyễn Văn Hậu đã giúp em hoàn thành đồ án này.Tuy nhiên vì kiến thức và kinh nghiệm thực tế của em cọn hạn chế, do đó trong quá trình tính toán và thiết kế đồ án của em còn nhiều thiếu sót. Em rất mong nhận được sự chỉ bảo của các thầy, cô giáo và sự đóng góp ý kiến của bạn bè để em rút ra kinh nghiệm cho bản thân và thực tế sau này.
Em xin chân thành cảm ơn
Sinh viên thiết kế
Nguyễn Kỳ Tân
CHƯƠNG I: PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CÔNG VÀ XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT.
I. Phân tích chức năng và điều kiện làm việc của chi tiết.
* Chỉ có trên cơ sở hiểu biết sâu sắc và điều kiện làm việc của chi tiết mới xác định được đúng yêu cầu kỹ thuật vận hành và chế tạo chúng.
Sau khi nghiên cứu kỹ bản vẽ chi tiết để trụ dẫn hướng, em nhận thấy chi tiết có kết cấu dạng khối, kết cấu không quá phức tạp.
Để trụ có nhiệm vụ dẫn hướng và đảm bảo độ cứng vững của hệ thống máy.
II. Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết.
Dựa vào chức năng, điều kiện làm việc của chi tiết ta thấy không cần phải đơn giản hoá kết cấu của chi tiết đế trụ dẫn hướng.
+ Với chi tiết này cán bề mặt cho phép gia công dễ dàng trên các máy truyền thống.
+ Chi tiết không có bề mặt nghiêng nào phải gia công, không có bề mặt nghiêng nào so với đường tâm chi tiết.
+ Độ cứng vững của chi tiết đảm bảo có thể gia công tốt, dễ dàng.
+ Bề mặt dùng làm chuẩn đủ lớn do đó không gây khó khăn cho việc chọn chuẩn.
+ Có thể áp dụng phương pháp đúc phôi tiêu điểm.
* Phân tích yêu cầu kỹ thuật của chi tiết.
Chi tiết khi gia công cần đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật sau:
+ Đảm bảo độ không song song giữa các mặt đáy B và mặt đối diện đáy A không vượt quá 0,05 mm trên 100mm chiều dài.
+ Khoảng cách giữa hai lỗ ren M 22 đảm bảo nằm trong giới hạn dung sai cho phép.
+ Ba lỗ dẫn hướng f 22 cần được gia công với độ chính xác cao Ra = 1,25
+ Những bề mặt không gia công cần được làm sạch
+ Để đảm bảo độ cứng theo yêu cầu kỹ thuật chi tiết cần được nhiệt luyện đạt HRC 30.....35
III. Xác định dạng sản xuất.
Việc xác định dạng sản xuất là cơ sở cho việc lựa chọn đường lối và quy trình công nghệ gia công. Muốn xác định dạng sản xuất ta cần biết sản lượng N và trọng lượng Q của chi tiết.
* Sản lượng N được tính theo công thức:
N =N1.m.(1+ ....)
Trong đó:
N: Số chi tiết cần sản xuất trong một năm
N1: Số sản phẩm sản xuất trong một năm = 3300 Chiếc
m: Số chi tiết trong một sản phẩm (m = 1)
b : Số phần trăm chi tiết chế tạp thêm phòng phế phẩm thường lấy
5¸ 7% nhưng sản phẩm được đúc nên ta chọn b = 8 ¸10 (chọn b = 8)
Thay các thông số vào công thức ta được:
N =3000.1.(1+ ...) = 3240 (chiếc)
* Trọng lượng Q của chi tiết.
Q = V.g
Trong đó
g: Trọng lượng riêng của vật liệu chi tiết được đúc từ vật liệu là thép C 45
Có g = 7,852 (Kg/dm3)
V: Là thể tích của toàn bộ chi tiết
Dựa vào hình dáng của chi tiết ta có:
V = V1+ V2 – (V3 +V4 + V5)
Trong đó:
V1: Là thể tích ba hình vành khăn của đế trụ
V2: Thể tích khối hình hộp chữ nhật của đế trụ
V3: Thể tích của 2 lỗ f 22
V4: Thể tích của khối rãnh bậc ở mặt đáy của đế trụ
V5: Thể tích của khối rãnh bậc ở mặt đối diện đáy của đế trụ
V1 = 3.p .l.R2
= 3. p .l. (152- 10,52) = 3.3,14.15.114,75
= 16214,175 (mm3)
V2 = a.b.h
= 150.90.60
= 810.000 (mm3)
V3 = 2.p .l.R2
= 2. 3,14 .l5. 112
= 11398,2 (mm3)
V4 = a.b.h
= 135.75.10
= 101250 (mm3)
V5 = a.b.h
= 120.60.35
= 252.000 (mm3)
Þ V = 16214,175 + 810.000 – (11398,2 + 01250 + 252.000)
= 461561,975 (mm3)
= 0,461565975 (dm3)
Þ Q = V. g = 0,461565975 .7,852
= 3,62 (Kg)
Để xác định dạng sản xuất ta dựa vào bảng sau:
|
Dạng SX |
Q: trọng lượng của chi tiết |
||
|
>200 Kg |
4 ¸200kg |
< 4 kg |
|
|
Sản lượng hàng năm của chi tiết |
|||
|
Đơn chiếc |
<5 |
<10 |
<100 |
|
Loạt nhỏ |
55¸ 100 |
10¸ 200 |
100¸500 |
|
Loạt vừa |
100 ¸300 |
200 ¸ 500 |
500 ¸5000 |
|
Loạt lớn |
300¸1.000 |
500¸1000 |
5000 ¸50.000 |
|
Hàng Khối |
>1.000 |
>5000 |
>50.000 |
Dựa vào bảng trên ta chọn dạng sản xuất là loạt vừa
CHƯƠNG II: XÁC ĐỊNH PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI VÀ THIẾT KẾ BẢN VẼ LỒNG PHÔI
I. Xác định phương pháp chế tạo phôi
+ Căn cứ vào vật liệu chế tạo phôi là thép C 45 và hình dáng hình học của phôi ta có thể chọn phương án chế tạo phôi là phương pháp đúc.
+ Việc chế tạo phôi bằng phương pháp đúc được sử dụng rộng rãi hiện nay và phôi đúc thường có hình dạng phức tạp có thể đạt kích thước từ nhỏ đến lớn mà các phương pháp khác nhau như: rèn, dập.... khó có thể đạt được. Tuỳ theo tính chất sản xuất, vật liệu gia công chi tiết mà ta có thể chọn các phương pháp đúc khác nhau:
+ Đúc trong khuôn cát mẫu gỗ
+ Đúc trong khuôn cát mẫu kim loại
+ Đúc trong khuôn kim loại
+ Đúc ly tâm
+ Đúc bằng mẫu chảy
1. Phôi đúc trong khuôn cát
* Ưu điểm của phương pháp đúc trong khuôn cát.
+ Khuôn mẫu có thể làm bằng gỗ nên chi phí cho công chế tạo khuôn rất thấp.
+ Thời gian chuẩn bị chế tạo khuôn nhanh
+ Giá thành sản phẩm đúc thấp
+ Có tính linh hoạt cao, dễ dàng thay đổi.
* Nhược điểm của phương pháp chế tạo phôi này.
+ Phương pháp này cho năng suất không cao
+ Độ chính xác của phương pháp đúc không cao
+ Khi đúc xong chi tiết có nhiều Bavia
+ Lãng phí vật liệu làm phôi vì phải để lượng dư nhiều để gia công
Do đó dùng phương pháp đúc này thường dùng cho những chi tiết thuộc dạng sản xuất loạt vừa, nhỏ và đơn chiếc với vật liệu làm chi tiết có giá thành hạ. I
2.Đúc bằng khuôn kim loại
Với phương pháp nay thì lượng dư nhỏ tiết kiệm được vật liệu làm phôi, phôi có đọ chính xác cao hơn mẫu khuôn cát. Nhưng nó có nhược điểm là giá thành chế tạo khuôn cao nên chỉ phù hợp cho sản xuất hàng loạt lớn và hàng khối, không áp dụng được với chi tiết có cấu tạo hình dáng phức tạp.
3.Đúc trong khuôn mẫu chảy
Có độ chính xác lượng dư gia công nhỏ. Có những bề mặt không phải gia công. Giá thành chế tạo khuôn cao nên chỉ có thể sử dụng gia công chi tiết có cấu tạo phức tạp nà các phương pháp khác không làm được .
Kết luận: Căn cứ vào kết cấu, vật liệu kích thước cũng như hình dáng hình học, dạng sản xuất vag các yêu cầu kỹ thuật của chi tiết gia công mà ta chọn phương pháp chế tạo phôi là phương pháp đúc trong khuôn cát mẫu gỗ.
* Sau khi nghiên cứu bản vẽ chi tiết, các phương pháp đúc khác nhau kết hợp với kết cấu của chi tiết em nhận thấy bề mặt gia công của chi tiết có yêu cầu về dung sai không cao, nên có thể chọn phương án chế tạo phôi là đúc trong khuôn cát.
II. Tính và tra lượng dư gia công.
1. Tính lượng dư gia công cho bề mặt đáy
+ Chọn phôi đúc trong khuôn cát, độ chính xác cấp II. Khối lượng của chi tiết là 3,62 (Kg) vật liệu là thép C 45. Chi tiết được định vị trên đồ gá chuyên dùng có mặt định vị chính dùng các phiến tỳ.
Lượng dư nhỏ nhất tính theo công thức.
Zmin = + hi-l+D Si-l+ ei
Trong đó:
: Là chiều cao nhấp nhô do bước công nghệ sát trước để lại
hi-l: Chiều sâu lớp hư hỏng bề mặt do bước công nghệ sát trước để lại
D Si-l: Tổng sai lệch vị trí không gian do bước công nghệ sát trước để lại
el: Sai số gá đặt chi tiết chi tiết ở bước công nghệ đang thực hiện.
* Tính toán:
Tạo phôi bằng phương pháp đúc trong khuôn cát vách mỏng, cứng hoá chất độ dày 10 ¸20 mm . Theo bảng 3-65 (STCNCTM tập 1) ta có:
Rz + h = 400 (m m)
D Si-1 =
Trong đó:
Dcv: Sai lệch độ cong vênh
Dcv = 0,3 ¸ 1,5 (3-67 STCNCTM tập 1)
Lấy Dcv = 1
Ddc=
S1 = 1,5 , b = 10 ¸ 150
D Si-1 =
ei = 0,25. g
dp: Sai lệch cho phép kích thước chi tiết đúc
db = 800 m m (Bảng 3-3 STCNCTM tập 1)
Þei = 0,25.800 = 200 (mm)
Þ Zb min = 0,4 + 1,8 + 0,2
= 2,4 (mm)
2. Thiết kế bản vẽ lồng phôi
+ Các lỗ f21, f 22 có đường kính < 25 (mm) nên ta chọn đúc đặc
+ Rãnh mặt trên của chi tiết tra bảng (3-95) STCNCTM tập 1 có lượng dư mặt dưới và các mặt bên là Z = 2,5 mm.
CHƯƠNG III. QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT
A. Xác định đường lối công nghệ.
+ Với chi tiết đế trụ dẫn hướng dạng sản xuất là hàng loạt vừa nên ta chọn đường lối công nghệ là phương pháp phân tán nguyên công.
+ Mặt đáy và mặt trên yêu cầu độ nhám bề mặt là Rz20 nên ta phay thô sau đó phay tinh để làm chuẩn tinh thống nhất cho các nguyên công sau:
+ Rãnh ở mặt trên yêu cầu mặt đáy có độ nhám mặt đáy của rãnh, các mặt bên của rãnh yêu cầu độ bóng bề mặt Ra = 2,5 nên ta cũng phay thô sau đó phay tinh từ phôi đúc sẵn.
+ 3 lỗ f 21 đòi hỏi độ chính xác cao, độ bóng bề mặt cần đạt là Ra = 1,5 nên ta tiến hành khoan, khoét sau đó doa thô và tinh.
+ 2 lỗ f 22 ta khoan taro và phải đảm bảo khoảng cách giữa tâm hai lỗ trong phạm vi dung sai cho phép.
+ Rãnh ở mặt đáy của chi tiết không đòi hỏi độ nhám và độ bóng bề mặt nên ta không gia công mà đúc sẵn.
B. Trình tự các bước gia công chi tiết
I. Nguyên công I: Đúc phôi
II. Nguyên công II: Phay mặt đáy B
III. Nguyên công III: Phay mặt trên A
IV. Nguyên công IV: Khoan, khoét, doa hai lỗ f 21 ở mặt đáy chi tiết
V. Nguyên công V: Phay rãnh ở mặt trên của chi tiết
VI. Nguyên công VI: Khoan khoét, doa hai lỗ f 21 ở mặt trên chi tiết
VII. Nguyên công VII: Khoan – taro 2 lỗ M22
VIII. Nhiệt luyện
IX. Kiểm tra
I. NGUYÊN CÔNG I: ĐÚC PHÔI
Phân tích nguyên công
- Quá trình gia công ta chọn phương pháp đúc trong khuôn cát, phôi được đúc tương đối chính xác
* Mục đích của phương pháp đúc
+ Chế tạp phôi phù hợp với kết cấu của chi tiết
+ Đảm bảo phân phối lượng dư để gia công cần thiết để gia cầu đạt yêu cầu kỹ thuật như bản vẽ.
* Yêu cầu kỹ thuật
+ Phôi không nứt, mẻ, cong vênh
+ Phôi không bị sai lệch về hình dáng quá phạm vi cho phép
+ Đảm bảo kích thước đúng yêu cầu bản vẽ của phôi
+ Đảm bảo độ nhẵn bề mặt của các mặt gia công
+ Đúc xong phải qua ủ, làm sạch các bavic
NGUYÊN CÔNG II. PHAY MẶT ĐÁY
Phân tích nguyên công
1. Mục đích:
+ Phay mặt đáy B làm chuẩn tinh thống nhất để thực hiện các bước gia công tiếp theo
+ Gia công đảm bảo độ nhẵn bề mặt Rz 20
2. Chọn chuẩn:
+ Chọn 1 mặt A làm chuẩn thô hạn chế được ba bậc tự do là:
+ Tịnh tiến theo OZ
+ Quay quanh trục OX
+ Quay quanh trục OY
+ Dùng mặt bên C làm chuẩn thô hạn chế 2 bậc tự do là:
+ Tịnh tiến theo OY
+ Quay quanh OZ
3. Định vị:
Dùng một phiến tỳ và 3 chốt tỳ
4. Kẹp chặt:
+ Dùng cơ câú kẹp chặt là cơ cấu ren vít
+ Điểm đặt lực là đặt vào mặt bên hướng từ ngoài vào
5. Dụng cụ kiểm tra:
Thước cặp 1/50
6. Máy và dụng cụ cắt:
Chọn máy phay 6H 82 p có công suất W = 7 kw
h = 0,75
+ Chọn dao phay mặt đầu có gắn mảnh hợp kim cứng T5K10 có:
db= 65 Kg/mm2
Ddao = 160 mm
Z = 10 răng
7. Chế độ cắt:
a. Chế độ cắt khi phay thô:
+ Chọn chiều sâu cắt t= 2,5 mm
+ Chọn lượng chạy dao
Theo bảng 6-5 Chế độ cắt ta có:
Sz = 0,12 – 0,18 (mm/răng)
Chọn Sz = 0,12 (mm/răng)
+ Vận tốc cắt
V = (m/p)
Theo bảng 1-5 chế độ cắt ta có:
|
Cv |
qv |
Xv |
Yv |
Uv |
Pv |
m |
|
332 |
0,2 |
0,1 |
0,4 |
0,2 |
0 |
0,2 |
Bảng (2-5) ta có: T = 240 (ph)
Bảng (2-1) ta có: Kmv = 75/65 = 1,1
Bảng (7-1) ta có:Knv = 0,7
Bảng (8-1) ta có: Kuv = 1
Þ Kv = Kmv.Knv.Kuv = 1,1.0,8.1 = 0,77
Thay vào ta có:
V =
V = 205,05 (m/p)
Số vòng quay trong 1 phút của dao là:
Theo thuyết minh thư của máy chọn n = 375 (v/p)
Þ Tốc độ cắt thực tế của dao là:
* Tính lượng chạy dao phút và lượng chạy dao răng thực tế theo máy:
SM = SZbảng.Z.n = 0,12.10.375 = 450 (mm/p)
Theo máy chọn SM = 375 (mm/p)
Vậy SZ thực = (mm/ răng)
* Tính lực cắt Pz:
Pz =
Theo bảng (3-5) chế độ cắt:
|
Cp |
Xp |
Yp |
Up |
Wp |
qP |
|
825 |
1 |
0,75 |
1,1 |
0,2 |
1,3 |
Theo bảng (12-1) chế độ cắt
Kp = Kmp =
Bảng (13-1) chế độ cắt : np = 0,3
Þ Kp = = 0,96
Thay vào công thức:
Pz =
Pz = 20 (Kg)
* Nghiệm của công suất cắt gọt:
........................................
VIII. NGUYÊN CÔNG VIII. NHIỆT LUYỆN
Nhiệt luyện là quá trình xử lý kim loại bằng nhiệt độ thường gồm 3 giai đoạn: Nung nóng và giữ nhiệt và làm nguội nhằm làm biến đổi các tổ chức và tính chất của kim loại và hợp kim theo yêu cầu.
Bất kỳ quá trình nhiệt luyện nào cũng đặc trưng bằng 3 thông số sau:
+ Nhiệt độ nung: là nhiệt độ cao nhất khi nung
+ Tốc độ làm nguội v là mức độ giảm nhiệt độ của kim loại theo thời gian
+ Nhiệt luyện có vai trò quan trọng đối với chất lượng sản phẩm cùng một loại bằng nhiệt độ có thể làm cho chúng có tính khác nhau rất cứng hoặc rất mềm.
+ Chuyển biến xảy ra khi nung nóng (Peclit ® axittenit)
[Fe a (c) + Fe3C] 0,8 % ® Yeg (C)0,8% C
[Fe a (c) + Fe3C] làm nguội (axittenit ® Petit)
[Fe g (c) ® [Fe a (c) + Fe3C]0,8 %C
Nhiệt luyện gồm 2 bước tôi và ram.
Để đảm bảo yêu câù kỹ thuật bản vẽ và điều kiện làm việc của chi tiết ta phải nhiệt luyện đạt độ cứng 30.....35 HRC
+ Tôi: Xác định nhiệt độ tôi theo công thức:
Ttôio = ACi+ (30 ¸ 50)0c = 480 ¸ 500
Thực hiện trong hai môi trường
+ Sau khi nung nóng tôi và giữ nhiệt lần lượt nhúng chi tiết vào hai môi trường làm nguội.
Môi trường 1 là môi trường làm nguội nhanh (nước hoặc pha muối). Môi trường 2 là môi trường làm nguội chậm dần, phương pháp này gây biến dạng và nứt.
+ Ram cao: Tiến hành ở nhiệt độ 500 ¸ 6000c tổ chức đạt được là XOODTAM. Mục đích của Ram là tăng độ bền và dai cho thép.
IX. NGUYÊN CÔNG IX: KIỂM TRA
+ Kiểm tra độ không song song giữa 2 mặt A và B không vượt quá 0,05
+ Đặt chi tiết lên bàn máp
+ Dùng đồng hồ so di trượt trên bàn máp để kiểm tra độ sai lệch của chi tiết
CHƯƠNG IV: THIẾT KẾ ĐỒ GÁ
Tính và thiết kế cho nguyên công khoan, khoét, doa lỗ f21 ở mặt trên của chi tiết.
1. Xác định chuẩn định vị cho nguyên công
+ Để gia công chính xác đường kính lỗ f 21 đạt độ bóng theo yêu cầu ta chọn mặt đáy B làm chuẩn định vị chính hạn chế 3 bậc tự do đó là:
+ Tịnh tiến theo OZ
+ Quay quanh trục OX
+ Quay quanh trục OY
+ Dùng hai lỗ ở mặt đáy định khi khống chế ba bậc tự do đó là:
+ Tịnh tiến theo OX
+Tịnh tiến theo trục OY
+ Quay quanh trục OZ
2. Chọn kiểu chi tiết định vị
+ Dùng một phiếm tỳ
+ Dùng một chốt trụ ngắn
+ Dùng một chốt trụ xen
3. Tính lực cắt cho nguyên công
Tính lực cắt và mômen xoắn
a. Lực cắt Po
Như đã trình bày ở nguyên công IV ta có:
Po = 394,6 (Kg)
Po< [P] = 1600 (Kg) nên bước tiến cho đã đảm bảo an toàn
Mômen xoắn M = 16,34 (Kgm) đảm bảo công suất làm việc của máy < công suất cho phép nên máy làm việc an toàn.
4. Chọn điểm đặt lực kẹp và cơ cấu kẹp
+ Điểm đặt lực kẹp vào mặt trên hướng vuông góc với mặt định vị chính
5. Cơ cấu dẫn hướng
Để đảm bảo đúng yêu cầu kỹ thuật của chi tiết và tăng độ cững vững cho hệ thống công nghệ khi gia công ta nên sử dụng cơ cấu dẫn hướng như: Then dẫn hướng, bạc dẫn hướng....
+ Đối với nguyên công này ta sử dụng cơ cấu dẫn hướng là bạc dẫn thay đổi đổi nhanh.
6. Tính lực kẹp và kích thước của cơ cấu kẹp
* Nhận xét:
+ Khi gia công chi tiết chịu 2 lực là mômen cắt Mc và lực chiếu trục Po
+ Lực Po có hướng từ trên xuống do đó càng làm tăng thêm lực kẹp
+ Mômen cắt Mc có xu hướng gây lật chi tiết. Muốn cho chi tiết không bị xoay thì mômen ma sát do lực hướng trục và lực kẹp gây ra phải thắng mômen cắt. Do đó ta chỉ cần tính lực kẹp cần thiết cho chi tiết không bị lật.
Lực gây lật chi tiết do mômen cắt Mc gây ra là:
P =
Xét phương trình gây lật nguy hiểm:
Thực tế lực cắt không phải la hằng số,có nhiều điếu kiện khác không ổn định như : bề mặt phôi không bằng phẳng,lực tác dụng vào cơ cấu kẹp .
không ổn định.
Để tính đến các yếu tố trên,khi tính lưc kẹp người ta đua thêm các hệ số an toàn
K= K0.K1 . K2 . K3 . K4 . K5 . K6
Trong đó:
K: hệ số an toàn của đồ gá
K0: hệ số an toàn chung cho tất cả các trường hợp K0 = 1,5
K1: hệ số tính đến trường hợp tăng lực cắt khi độ bóng thay đổi
K1 = 1,2
K2: hệ sô tăng lực cắt khi dao mòn K2 = 1 ¸ 1,8 chọn K2 = 1
K3: hệ số tăng lực cắt khi gia công gián đoạn K3 = 1,2
K4: hệ số tính đến sai số của kẹp chặt K4 = 1
K5: hệ số tính đến mức thuận lợi của cơ cấu kẹp bằng tay K5 = 1
K6: hệ số tính đến mômen làm quay chi tiết K6 = 1,5
Vậy K = 1,5.1,2.1.1,2.1.1.1,5= 3,24
*Chọn cơ cấu sinh lực kẹp:
Cơ cấu kẹp chặt phải thoả mãn các yêu cầu:Lực kẹp đủ lớn không làm lật ,xoay chi tiết,không làm biến dạng chi tiết.Theo đó ta chọn cơ cấu kẹp là cơ cấu đòn kẹp liên động,kẹp chặt bằng ren.Cơ cấu này được sử dụng rộng rãi và có ưu điểm
+Lực kẹp ở 2 vị trí nên chắc chắn,không làm vênh chi tiết
+Thao tác đơn giản vì chỉ cần nới lỏng hay xiết chặt một bên đai ốc
Vậy lực kẹp cần thiết là W = =
*Tính đường kính bu lông đòn kẹp
d ≥ c
c - Hệ số an toàn, c = 1,4
chọn = 8 KG/mm2
=> d =
Chọn bu lông
7.Tính sai số chế tạo đồ gá
Sai số chế tạo cho phép của đồ gá được tính bằng công thức
Trong đó :
là sai số chuẩn nên =0vì chuẩn định vị trùng với chuẩn kích thước sai số gá đặt =1/3 (dung sai nguyên công )
=1/3 =1/3.0,21=0.007(mm)
sai số kẹp chặt =120=0,0012mm (bảng 24TKĐA)
sai số do mòn đồ gá =.
=0,3-0,5
N số chi tiết được gia công trên đồ gá
=.=0,5. .10-3=0.027mm
sai số điều chỉnh =5-10m. Chọn = 0,006 m
8.Điều kiện kỹ thuật của đồ gá.
a. Độ không vuông góc giữa tâm chốt trụ và mặt định vị £ 0.1/100mm
b. Độ song song giữa mặt phiến tỳ và mặt đáy đồ gá £ 0.1/100mm
c.Bề mặt làm việc của bạc dẫn dược nhiệt luyện đạt HRC 40…60
d. Bề mặt làm việc của chốt định vị dược nhiệt luyện đạt HRC 50…55
Chương V: ĐẠI CƯƠNG VỀ CNC
I. Qúa trình phát triển:
Quá trình phát triển của công nghệ chế tạo máy và máy cắt kim loại đã trải qua các giai đoạn.
- Công nghệ thủ công
- Công nghiệp hoá với sự ra đời của ngành chế tạo máy công cụ
- Tự động hoá cơ khí sang tự động hoá có sự trợ giúp của máy tính (CNC)
Sau đây là những mốc quan trong của quá trình phát triển công cụ điều khiển số (CNC=computeired Numerical control) , nó gắn liền với quá trình phát triển của công nghệ tin học và tin học:
Năm 1808 : JOSEB MJAC QUARD ùng những tấm tôn đục lỗ điều khiển tự động các máy dệt
Năm 1863: MFO URNEAUX phát minh “ Đàn dương cầm tự động” nổi tiếng với tên gọi là Pianola. Trong đó dùng 1 băng giấy có chiều rông 30 cm, được đục lỗ theo vị trí tường thích để điều khiển luồngkhí nén tác động vào các phím bấm cơ khí. Băng giấy đục lỗ dùng làm vật mang tin đã được phát kiến.
Năm 1864 Dr. JOHN MAUCHLI và Dr. JSPRESPER ECKERT đã đưa ra các máy vi tính số điện tư đầu tiên có tên là “EniAC” cho quân đội Mỹ đã được ứng dụng
Năm 1948-1952: T.PARSON và công nghệ MiT ‘ Massachusettsinstitute of Technology’ đã nghiên cứu thiết kế theo hợp đồng của không quân Mỹ (USAF) 1 hệ thống điều khiển dàng cho máy công cụ.Để điều khiển trực tiếp vị trí của các trục vít me thông qua dữ kiệu đầu ra của 1 máy tính làm bằng chứng cho khả năng gia công của 1 chi tiết T.PARSON đã đưa ra 4 luận điểm cơ bản:
- Những vị trí được tính ra trên 1 biên dạng được ghi nhớ vào bìa đục lỗ.
- Các bìa đục lỗ được đọc trên máy 1 cách tự động.
- Các vị trí đã được đọc ra phảI được thông báo 1 cách liên tục và bổ xung thêm tính toán cho các giá trị chung gian.
- Các động cơ SERVO(Vo cấp tốc độ) có thể điều khiển dược chuyển động của các trục
Năm 1952: Hãng MiT đã cung cấp chiếc máy phay đầu tiên mang tên CiNCiNATi HYDROTEL có trục thẳng đứng. Tủ điều khiển lắp bảng bóng điện tử có thể dịch chuyển động thời theo 3 trục, nhận dữ liêu thông qua băng đục lỗ nhị phân(Binary Code Punched Band).
Năm 1954: BENDIX đã mua bản quyền phát minh của T.PARSONS và chế tạo thiết bị điều khiển NC công nghiệp đàu tiên(Vẫn dùng bóng đèn điện tử).
Năm 1957 những máy phay đầu tiên có trong không lực của Hoa Kỳ.
Nhật Bản viện công nghệ Tokyo và công ty IKEGAI liên kết, kế thừa chế tạo thành công máy điều khiển số trên cơ sở máy tiện thuỷ lưc và chiếc máy tiên NC ra đời đầu tiên ở Nhật Bản.
Năm 1958: KERNEY và TRECKER kiên kết giới thiệu hệ thống thay thế dụng cụ tự động ATC(Automatic tool changer) còn gọi là “Milwaukee Matic”giới thiệu ngôn ngữ lập trình biểu tượng đầu tiên APT gắn liền với máy tinh TBM 704.
Năm 1965: Giải pháp thay thế tự động ATC đã nâng cao trình độ tự động hoá khâu gia công.
Năm 1968: Kỹ thuật thích hợp IC(intergrated Circuits) đã làm cho hệ thống điều khiển DNC(Direct Numericl Control) đã thiết lập ở Mỹ Bằng hệ thống điều khiển(Sundstran omincontrol) và máy tính TBM.
Năm 1970: Giải pháp thay thế gá phôI tự động (Automatic Palete Chnrer).
năm 1972: Hệ thống điều khiển NC đầu tiên có lắp sẵn 1 máy tính nhỏ đó là hệ điều khiển số dùng vi tính có hệ vi sử lý sau này.
Năm 1976: Các hệ vi sử lý (Micro Processors) tạo ra cuộc cách mạnh CNC.
Năm 1978: Các hệ thống gia công lính hoạt được tạo lập thực hiện.
Năm 1979 : Những khớp nôI liên hoàn Cad/cam thiết kế và chế tạo có sự trợ giúp của máy tính (Computer Aidec Deisgn/Computer Aidec Manufacturing).
Năm 1980; Trong khi phát triển của công cụ trợ giúp lập trình thích hợp CNC, bùng nổ 1 “Cuộc chiến lòng tin” ủng hộ hay chốg đối giảI pháp điều khiển qua cấp lệnh bằng tay.
Năm 1984: Xuất hiện điều khiển CNC có công năng mạnh mẽ được trang bị các công cụ trợ giúp lập trình bằng đồ hoạ (Graphic) được tiến thêm 1 bước phát triển mới lập trình tại phân xưởng.
Năm 1986-1987: những giao diẹn tiêu chuẩn hoá(Standardinterfaces) mở ra 1 con đường tiến tới các xí nghiệp tự động trên cơ sở hệ thống thay đổi hệ thống thông tin liên thông CIM(Coputer Deisgn/Computer Manufacturing).
Năm 1990: Các giao diện số giữa điều khiển Nc và hệ thống khởi dộng được cảI thiện độ chính xác và đăc tính điều khiển của các đặc tính điều khiển NC và trục chính.
Năm 1994 đến nay: Khép kín chuỗi qua trình CAD/CAM/CNC bằng cách sử dụng hệ NURPS làm phương pháp nội suy. Được truy cập từ hệ thống CAD nhằm diễn đạt độ mịn và độ sắc nét cao. Nâng cao độ chính xác và tốc độ sử lý tạo ra chuyển động đều đặn của máy, tăng tuổi thọ của máy .
Viết chương trình gia công cho nguyên công khoan- khoét doa lỗ f 21 ở mặt trên chi tiết
O1234;
N05 G21;
N10 G00 G17 G40 G49 G80 G90;
N15 T1M6; (khoan E 19)
N20 G00 G90 X0 Y0 A0 S1200 M03;
N25 G43 H1 Z10;
N30 G01 Z-22 F0,25;
N35 G00 Z10;
N40 M05;
N45 G91 G28 Z0;
N50 G28 X0 Y0 A0;
N55 M01;
N60 T2 M6; (Khoét E 20,7)
N65 G00 G90 X0 Y0 A0 S1107 M03;
N70 G43 H2 Z10;
N75 G01 Z-27 F0,43;
N80 G00 Z10;
N85 M05;
N90 G91 G28 Z0;
N95 G28 X0 Y0 A0;
N100 M01;
N105 T3M6; (Doa thô E 20,94)
N110 G00 G90 X0 Y0 A0 S1500 M03;
N115 G43 H3 Z10;
N120 G01 Z-16 F0,96;
N125 G00 Z10;
N130 M5;
N135 G91 G28 Z0;
N140 G28 X0 Y0 A0;
N145 M01;
N150 T4M6; (Doa tinh E 21)
N155 G00 G90 X0 Y0 A0 S1091 M03;
N160 G43 H4 Z10;
N165 G01 Z-16 F0,72;
N170 G00 Z10;
N175 M05;
N180 G91 G28 Z0;
N185 G28 X0 Y0 A0;
N190 M30;
KẾT LUẬN
Sau một thời gian nghiên cứu, tìm hiểu và thiết kế đồ án, cùng với sự hướng dẫn nhiệt tình của thầy giáo NGUYỄN VĂN HẬU sự giúp đỡ của các thầy giáo trong khoa cơ khí, cùng với sự nỗ lực đến nay em đã hoàn thành đồ án tốt nghiệp với đề tài :’Đế Trụ Dẫn Hướng’
Trong quá trình thực hiện bản đồ án này, do thời gian không có nhiều và kiến thức hiểu biết lý thuyết, tính thưc tế còn hạn chế. Vì thế bản thuyết minh đồ án của em không tránh khỏi những sai xót. Em rất mong nhận được sự góp ý của các thầy cô giáo và các bạn đồng nghiệp để bản thuyết minh của em được hoàn thiện hơn.
Em xin chân thành cảm ơn!
Tài Liệu Tham Khảo
-
Hướng dẫn thiết đồ án công nghệ chế tạo máy
PGS.TS. Trần Văn Địch
Nhà xuất bản và khoa học kỹ thuật
- Giáo trình công nghệ chế tạo máy Tập I, Tập II
Trường đại học Bách khoa Hà Nội
Khoa công nghệ chế tạo máy- Máy chính xác.
3.Sổ tay ATLAS đồ gá
PGS.TS. Trần Văn Địch
- Đồ gá gia công cơ khí Phay, Bào , Mài
Hồ Viết Bình- Lê Đăng Hoàng- Nguyễn Ngọc Đào
Nhà xuất bản cơ khí chế tạo máy, Đại học SPKT TPHCM
- Chế độ cắt gia công cơ khí
Nguyễn Ngọc Đào- Trần Thế San
Nhà xuất bản: Khoa cơ khí chế tạo máy
Đại học SPKT TPHCM
- Giáo trính nguyên lý cắt kim loại
Trần Ngọc Liên
7. Sổ tay công nghệ chế tạo máy Tập I, Tập II
Nguyễn Đắc Lộc- Ninh Đức Tốn- Lê Văn Tiến-Trần Xuân Việt
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 tay 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
