Thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết THÂN CƠ CẤU KẸP BAO

   Thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết THÂN CƠ CẤU KẸP BAO, đồ án môn học công nghệ chế tạo máy chi tiết THÂN CƠ CẤU KẸP BAO, bài tập lớn công nghệ chế tạo máy chi tiết THÂN CƠ CẤU KẸP BAO, thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết THÂN CƠ CẤU KẸP BAO
 

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO                                                   CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật                                                          Độc Lập – Tự Do – Hạnh Phúc

            ---------------------                                                                                          ------------------------

KHOA CƠ KHÍ MÁY – BỘ MÔN CHẾ TẠO MÁY

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN MÔN HỌC CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY

 

Họ và tên:                                                                                MSSV:            

Ngành:                          Cơ Khí Chế Tạo Máy                 Niên khoá:     

           Tên đề tài: Thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết: THÂN CƠ  CẤU KẸP BAO

1. Số liệu cho trước:
   • Sản lượng:100000 chiếc/năm
   • Điều kiện thiết bị: tự chọn
2. Nội dung thiết kế:
   • Nghiên cứu chi tiết gia công: chức năng làm việc, tính công nghệ của kết cấu … và xác định dạng sản xuất.
   • Chọn phôi và phương pháp tạo phôi, tra lượng dư gia công cho các bề mặt gia công.
   • Lập tiến trình công nghệ: thứ tự gia công, gá đặt, so sánh các phương án, chon phương án hợp lí.
   • Thiết kế nguyên công:
   • Chọn máy.
   • Vẽ sơ đồ gá đặt có ký hiệu định vị, kẹp chặt, dụng cụ cắt ở vị trí cuối cùng, chỉ rõ phương chiều của các chuyển động. Ghi kích thước, độ bóng, dung sai của các nguyên công đang thực hiện.
   • Trình bày các bước: chọn dao (loại dao và vật liệu làm dao), tra các chế độ cắt: n,s,t và tính thời gian gia công cơ bản cho từng bước công nghệ.
   • Tính lượng dư gia công.
   • Tính toán chế độ cắt cho nguyên công thiết kế đồ gá.
   • Thiết kế đồ gá:

+ Vẽ sơ đồ nguyên lý cho đồ gá. Chọn kết cấu đồ gá và trình bày nguyên lý làm việc của đồ gá.

+ Tính lực kẹp cần thiết, lực kẹp của cơ cấu kẹp.

+ Tính sai số chuẩn và so sánh với dung sai của nguyên công đang thực hiện trên đồ gá.

+ Tính sức bền cho các chi tiết chịu lực.

3. Các bản vẽ:
   • Bản vẽ chi tiết:…………………………………………………………………1 bản (A3).
   • Bản vẽ chi tiết lồng phôi:……………………………………………1 bản A3).
   • Tập bản vẽ sơ đồ nguyên công:………………………………6 bản A3).
   • Bản vẽ thiết kế đồ gá: (vẽ bằng bút chì) ……………1 bản (A1).

(các bản vẽ A3 đóng thành một tập theo quy định của bộ môn)

4. Ngày giao nhiệm vụ:
5. Ngày hoàn thành nhiệm vụ:
6. Giáo viên hưỡng dẫn: TRẦN CHÍ THIÊN

                         Chủ nhiệm bộ môn                                           Giáo viên hướng dẫn

                                   Ký tên                                                              Ký tên

LỜI NÓI ĐẦU

Đồ án môn học Công Nghệ Chế Tạo Máy thực chất là một môn học mang tính tổng hợp các kiến thức đã học có liên quan tới Công Nghệ Chế Tạo Máy (như các môn học Cơ Sở Công Nghệ Chế Tạo Máy, Công Nghệ Và Thiết Bị Tạo Phôi, Các Phương Pháp Gia Công Kim Loại,…) để chế tạo được một chi tiết  máy nhằm bảo đảm được yêu cầu thiết kế, phù hợp  với điều kiện công nghệ hiện tại của nước ta, vơí thời gian và phương pháp gia công tối ưu… Muốn đạt được tất cả các điều trên thì ta phải thiết kế được một qui trình công nghệ gia công hợp lý.

Để thực hiện được Đồ án người sinh viên ngoài việc phải nắm vững các kiến thức về các phương pháp tạo phôi, các phương pháp gia công, định vị, gá đặt, đo lường,… mà còn phải biết cách lựa chọn phương pháp nào là tối ưu, hợp lý nhất. Một qui trình công nghệ hợp lý là áp dụng được những công nghệ, máy móc phù hợp với điều kiện trong nước, thời gian gia công ngắn, chi phí cho gia công thấp nhưng chi tiết vẫn đạt được kích thước với dung sai đúng theo yêu cầu kỹ thuật đặt ra, có giá thành rẻ đáp ứng được nhu cầu của xã hội.

Các số liệu, thông số do tra bảng hoặc tính toán đều dựa vào các tài liệu  và kinh nghiệm của thầy hướng dẫn .

Một sản phẩm có thể có nhiều phương .............................................

PHẦN 1

PHÂN TÍCH CHỨC NĂNG VÀ ĐIỀU KIỆN LÀM VIỆC

1. Công dụng của chi tiết

Chi tiết dạng  càng  được dùng làm ,được lắp với vỏ hộp giảm tốc khác bằng 4 lỗ bắt bulong .Trục gắn với nó thông qua các lỗ  (lắp bạc ), .

vì thế cấp chính xác, độ bóng , độ song song giữa các lỗ và độ vuông góc giữa các lỗ và các mặt đầu phải được bảo đảm.

2. Các yêu cầu kỹ thuật :

     Chi tiết gia công dạng  ,mặt làm việc chính là  4 lỗ F=7 mm, F 24 và lỗ F=16mm , dựa vào các mặt làm việc chính đó để ta gia công các mặt còn lại cho đam’ bảo yêu cầu  kỹ thuật .

     -Vị trí tương đối giữa các bề mặt:

        Độ không vuông góc giữa các mặt đầu, mặt đáy so với đường tâm lỗ là           : 0.035/100mm

Độ nhám bề mặt :

       + mặt (1) là mặt đáy ,nó tiếp xúc với thân máy có Rz 20     

       + Mặt (2) là bề mặt định vị  có  Rz40

       + Mặt số (3) cũng là bề mặt định vị có Rz40 

       + Mặt số (4) là mặt tiếp xúc nên có  Rz20  

       + Hai lỗ F=24 và F=16 là 2 lỗ tiếp xúc với trục và bac , đây cũng là 2 bề mặt làm việc chính nên có độ nhám tương đối  cao Ra2,5

       +Các bề mặt còn lại không gia công có đô nhám Rz 80

      3. Vật liệu chi tiết:

- Chi tiết là gang xám,ký hiệu  GX 15-32, theo {8,trang 237, bang 11} ta có các thông số sau :

• Giới hạn bền kéo 150 N/mm²
• Độ giãn dài d » 0,5%
• Giới hạn bền uốn 320 N/mm²
• Giới hạn bền nén 600 N/mm²
• Độ cứng 170-229 HB, chọn HB = 190
• Dạng grafit: tấm thô

Tính chất hóa-lý đủ đáp ứng chức năng phục vụ và công nghệ chế tạo                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    

PHẦN 3

XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT

11. Trọng lượng của chi tiết

Ap dụng công thức: (KG)

trong đó:                         V là thể tích của chi tiết

                              trọng lượng của chi tiết (KG)

                                     là trọng lượng riêng của vật liệu,  (KG/)

=

21. Sản lượng hàng năm của chi tiết

Chiếc/Năm.

       Trong đó:

                        =100000 Chiếc/Năm

                        m=1

                        = 4%    là phế phẩm chủ yếu trong các xưởng đúc

                        = 7%     là số chi tiết được chế tạo thêm để dự trữ

 Chiếc/Năm

31. Dạng sản xuất

Căn cứ vào sản lượng trong một năm và trọng lượng của chi tiết dựa vào bảng 2 (trang 13, sách Thiết kế đồ án CNCTM của GS.TS Trần Văn Địch) ta chọn được dạng sản xuất là sản xuất hàng khối.

41. Nhịp sản xuất

   Trong đó:        F  là tổng thời gian làm việc trong năm (giờ)  (giờ)

                             N là tổng sản lượng chi tiết hàng năm cần sản xuất

                          (Phút)

PHẦN 4:

CHỌN PHÔI VÀ PHƯƠNG PHÁP TẠO PHÔI

1. Chọn dạng phôi

- Phôi rèn dập: Rèn dập bằng máy hay bằng tay điều cho chi tiết có độ bền cơ tính cao, tạo nên ứng suất dư trong chi tiết, nhưng tạo cho chi tiết có tính dẻo và tính đàn hồi tốt. Chi tiết đã cho có hình dạng phức tạp, làm bằng gang xám nên chế tạo phôi theo phương pháp náy là phông hợp lý vì gang có tính dòn do đó khi rèn dễ làm cho chi tiết bị nứt.

- Phôi cán: Chi tiết làm bằng phôi cán cũng có cơ tính giống như rèn dập nhưng có nhược điểm là khi gia công vật liệu bằng gang xám dễ bị nứt, đồng thời việc chế tạo khuôn phứt tạp và năng suất không cao.

- Phôi đúc: Phôi đúc có cơ tính không cao bằng phôi rèn dập. Mặt khác việc chế tạo khuôn đúc những chi tiết phức tạp khá dễ dàng, trang thiết bị đơn giản. Đồng thời việc đúc rất thích hợp cho những chi tiết làm bằng gang và cũng rất ít tốn kém nguyên vật liệu .

• Kết luận: Từ các dạng phôi trên ta thấy phôi đúc rất thích hợp với chi tiết đã cho và nó có nhiều ưu điểm hơn các phương pháp khác nên ta chọn dạng phôi là phôi đúc.

II. Phương pháp chế tạo phôi:

•       Vật liệu chế tạo chi tiết là gang xám ,cùng với việc chi tiết được sản xuất dạng  hàng loạt lớn nên chi tiết được đúc với cấp chính xác 2 , cấp chính xác kích thước IT 15- IT 16, thuộc nhóm phức tạp II. Chi tiết được đúc trong khuôn cát.

LƯỢNG DƯ GIA CÔNG CỦA VẬT ĐÚC CẤP CHÍNH XÁC CẤP II

    Tra bảng (3 – 95) trang 252 [sổ tay công nghệ tập 1]

• Kích thước lớn nhất của chi tiết: 264 mm
• Kích thước 18mm cộng thêm mỗi bên 3 mm :

18+6 =24 mm

• Các  kích thước mặt dươi  còn lại cộng thêm 3 mm
• Các 6 lỗ Þ12, Þ25, Þ18 , Þ 20, đều đúc đặc.

Kích thước của phôi đúc:

Từ kích thước của chi tiết ta có kích thước của phôi đúc như sau:

Bản vẽ khuôn đúc:

Phần 5

LẬP TIẾN TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG

5.1 Mục đích

Xác định các phương án gia công hợp lý nhằm đạt được các yêu cầu của chi tiết.

5.2 Nội dung

5.2.1.  Chọn phương pháp gia công các bề mặt:

Dựa vào hình dáng và các yêu cầu của chi tiết, lựa chọn các phương pháp gia công: phay,khoan, khoét, doa,

5.2.2.Chọn chuẩn công nghệ:

Chi tiết gia công có dạng càng có yêu cầu vị trí chính xác của các lỗ trên các bề mặt  nên chọn chuẩn tinh thống nhất là một mặt phẳng và hai lỗ để định vị sáu bậc tự do sẽ đảm bảo vị trí tương quan giữa các bề mặt và các lỗ.Chọn mặt đáy càng và hai lỗ định vị Æ12 làm chuẩn tinh thống nhất. Do đó các bề mặt này được bố trí gia công ở những nguyên công đầu.

5.2.3. Xác định các bề mặt gia công:

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

Thứ tự	Nguyên công	Mặt gia công	Mặt định vị	Dạng máy
1	Phay	4	Mặt dưới (3BTD0 và mặt bên trái ,bên phải(6 BTD)	Máy phay 6H82T
2	Phay	Mặt trên 4 lỗ và mặt trên của hộp	Mặt 2(3 BTD) và mặt bên trái ,bên phải(6 BTD	Máy phay 6H12
3	Khoan +  Khoét  4  lỗ Þ7	4  lỗ Þ7	Mặt 2(3 BTD) và mặt bên trái ,bên phải(6 BTD	Máy khoan nhiều trục 2C135
4	Phay	8	Mặt trên (3 BTD) 2lỗ Æ7  ( 3 BTD)	Máy phay 6H12
5	Khoan khoét lỗ Þ11,16	Þ11,16	Mặt trên (3 BTD) 2lỗ Æ7  ( 3 BTD	Máy phay 6H12
6	Phay 2 mặt bên	6	Mặt 2 (3 BTD) 2lỗ Æ7   ( 3 BTD)	Máy phay 6H12
7	Phay 2 rãnh bạc đạn	4	Mặt trên (3 BTD) 2lỗ Æ7   ( 3 BTD)
8	Phay nửa lỗ R10	3	Mặt trên (3 BTD)  2lỗ Æ7   ( 3     BTD)	Máy phay ngang 6H82
9	Khoan lỗ Þ5,8 và taro ren M6	9	Mặt trên (3 BTD) 2lỗ Æ7   ( 3 BTD)	Máy khoan 2A125

PHẦN 5:

CHỌN PHƯƠNG ÁN GIA CÔNG VÀ LẬP QUY TRÌNH

CÔNG NGHỆ

Để nâng cao năng suất trong gia công hàng khối, rút ngắn thời gian thay dao, chỉnh máy, sử dụng được các thiết bị chuyên dùng (máy, đồ gá) tạo một dây chuyền sản xuất hàng loạt . Do đó ta chọn phương án phân tán nguyên công, phương  án này mang lại hiệu quả kinh tế cao phù hợp với nước  ta.

PHẦN 6:

THIẾT KẾ NGUYÊN CÔNG

 Do phôi của ta là phôi đúc nên trước khi gia công cắt gọt ta phải trải qua quá trình gia công  chuẩn bị phôi,phôi  sẽ được làm sạch bề mặt , mài đứt các đậu ngót, hệ thống rót, cần làm sạch kỹ các bề mặt ngoài  của chi tiết  để làm chuẩn thô cho việc thực hiện nguyên công.

1. Nguyên công 1: Phay mặt phẳng đáy gồm 2 bước:

sơ đồ định vị và kẹp chặt chi tiết gia công:

5. Định vị: mặt phẳng đáy 3 bậc,mặt phải 2 bậc.
5. Kẹp chặt:  từ trên xuống
5. Máy phay: 6H12,
5. Dao phay mặt đầu  gắn mảnh hợp kim cứng BK8 đường kính dao D=100 mm, bề rộng dao B=39mm, số răng Z=10 .

5. Tính chế độ cắt :

• Bước 1:Chiều sâu cắt t=2,5 mm
• Tốc độ chạy dao:

                        Theo bảng 5-125 (trang 113 CNCTM tập2) được Sz=0.2mm/răng

      Theo bảng 5-143 ta có vận tốc cắt V=204m/phút

                        Do gang xám 18-36 có HB ≤205  nên K1=1

                        K2 là hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào tuổi bền dao. K2=1

                        K3 là hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào bề mặt gia công.Do bề mặt chi tiết có vỏ cứng nên K3 =0.8

                        K4 hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào bề rông phay.Do B=84mm nên K4=1

                        Suy ra vận tốc tính toán : 

                                    Vtt =Vbảng × K1 ×K2 ×K3×K4=204x1x1x0.8x1=163,3 m/phút.

                        Suy ra số vòng quay trục chính :

                                     v/f

                  Theo thuyết minh máy ta chọn số vòng quay máy là n=520v/f

                  Nên vận tốc cắt thực tế :

• Lượng chạy dao phút :Sf=Sz.Z.n=0.2x10.520=1040mm/f
• Theo bảng 5-145 ta được công suất cắt N=3,1  KW thỏa điều kiện Ncắt ≤N.ç
• Thời gian gia công :     ,i=1 .

Trong đó L1=20,  L2=5mm.    nên  phút

Suy ra:

            Tp =10%To =0.1x0.22=0.022 phút

            Tpv =11%To =0.11x 0.22=0.22 phút

            Ttn =5% To =0.05x0.22 =0.011phút

Vậy  Ttc =To +Tpv +Tp + Ttn =0.22+0.022+0.022+0.011=0.27 phút

       2/ nguyên công 2:

5.  Định vị : dùng mặt phẳng đáy khống chế 3 bậc tự do, và khối V ngược  mặt hông khống chế 2 bậc tự do.,khối v di đông 1 bậc tự do 

5. Kẹp chặt:  dùng cơ cấu Kẹp chặt
5.  Dao phay mặt đầu có  gắn mảnh hợp kim cứng BK8 đường kính dao D=100 mm, số răng Z=10 răng

5. Tính chế độ cắt :

• Chiều sâu cắt t=2.5mm
• Lượng  chạy dao:

                        Theo bảng 5-125 ta được Sz=0.25mm/răng (sổ tay công nghệ máy 2)

      Theo bảng 5-127 ta có vận tốc cắt Vbảng=158m/phút

                        Do gang xám 18-36 có HB ≤205  nên    K1=0.89

                        K2 là hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào tuổi bền dao. K2=1

                        K3 là hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào mác hợp kim cứng .Do vật liệu làm dao là BK8 nên  K3 =0.8

                        K4 hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào độ cứng bề mặt gia công .Do bề mặt phôi đúc bị biến cứng nên  K4=0.8

• Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào bề rộng phay . Do B/D ≤0.45 nên  K5=1.13
• Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào góc nghiêng chính .Do ư=45  ¨nên K6=1.1

                        Suy ra vận tốc tính toán : 

                        Vtt =Vbảng × K1 ×K2 ×K3×K4 ×K5=158x0.89x1x0.8x0.8x1.13x1.1=112  m/phút.

                        Suy ra số vòng quay trục chính :

                                      v/f

                  Theo thuyết minh máy ta chọn số vòng quay máy là n=350 v/f

                  Nên vận tốc cắt thực tế :

• Lượng chạy dao phút :Sf=Sz.Z.n=0.25x20.350=1750mm/f
• Theo bảng 5-130 ta được công suất cắt N=3,5  KW thỏa điều kiện Ncắt ≤N.ç
• Thời gian gia công :      ,i=2 .

L1=         

Trong đó L1=20,  L2=5mm.    nên  phút

Suy ra:

            Tp =10%To =0.1x0.2=0.02 phút

            Tpv =11%To =0.11x 0.2=0.22 phút

            Ttn =5% To =0.05x0.22 =0.011phút

Vậy  Ttc =To +Tpv +Tp + Ttn =0.2+0.02+0.022+0.011=0.25 phút

      3.Nguyên công 3  :Khoan khoét 2 lỗ Þ12 trên mặt đáy

   Thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết THÂN CƠ CẤU KẸP BAO, đồ án môn học công nghệ chế tạo máy chi tiết THÂN CƠ CẤU KẸP BAO, bài tập lớn công nghệ chế tạo máy chi tiết THÂN CƠ CẤU KẸP BAO, thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết THÂN CƠ CẤU KẸP BAO