THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT THÂN ĐỠ MÁY KHOAN GỖ
NỘI DUNG ĐỒ ÁN
THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT THÂN ĐỠ MÁY KHOAN GỖ, đồ án môn học công nghệ chế tạo máy THÂN ĐỠ MÁY KHOAN GỖ, bài tập lớn công nghệ chế tạo máy THÂN ĐỠ MÁY KHOAN GỖ, thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết THÂN ĐỠ MÁY KHOAN GỖ, hướng dẫn thiết kế đồ gá THÂN ĐỠ MÁY KHOAN GỖ, đồ án môn học công nghệ chế tạo máy, bài tập lớn công nghệ chế tạo máy, thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết, hướng dẫn quy trình công nghệ chế tạo máy,
PHẦN I
PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CÔNG
1. Phân tích kết cấu hình dáng chi tiết.
Thân đỡ máy khoan gỗ thuộc chi tiết dạng bạc vì có đường kính ngoài 115,đường kính trong 80,có 4 bu lông dùng để bắt ln bn my khoan.
2. Phân tích công dụng và điều kiện làm việc.
Thân đỡ máy khoan gỗ có 4 bu lông dùng để bắt lên thn my khoan,có tác dụng nâng cao độ cứng vững của trục chính thông qua 2 ổ lăn lắp trên thân đỡ làm cho quá trình khoan được chính xác hơn,…
3 .Phân tích vật liệu chế tạo chi tiết.
Ưu điểm :vì chi tiết thân đỡ máy khoan gỗ được chế tạo bằng gang xám nên có độ bền cao,rất bền trong điều kiện làm việc tải trọng tĩnh.
Nhược điểm:kém bền trong điều kiện làm việc tải trọng động,khả năng chịu va đập kém .
Do chi tiết cĩ hình dạng tương đối phức tạp, tải trọng tác động đều và không lớn, nên ta chọn phôi gang đúc trong cát lịng khuơn kín.
Vật liệu là gang xám, mác GX21-40, do tính năng chịu mài mịn v chịu lực tốt.
Giải thích ký hiệu:GX21-40
ÆGX:chỉ ký hiệu của gang xám.
Æ21:chỉ giới hạn bền kéo của gang xám dk =21 kg/mm2
Æ40:chỉ giới hạn bền uốn của gang xám bu= 40kg/mm2.
ÆĐộ cứng của bề mặt chi tiết không ghi trên bản vẽ ,do đó độ cứng được lấy trong khoảng HB=170÷231 kg/mm2.
Chọn HB=190 kg/mm2 .
ÆThành phần hoá học cơ bản của gang xám GX21-40 là sắt(Fe),cacbon
(C )trong đó:
ÆCác bon (C ):2,8÷3,5%
ÆPhốt pho (P ):0,1 ÷ 0,2%
Æ Lưi huỳnh (S ):0,08÷0,12%
ÆMan gang (Mn):0,5÷1%
ÆSilic (Si):1,5÷3%
Còn lại là sắt (Fe)
4. Phân tích độ chính xác chi tiết gia công.
Để gia công thân đỡ máy khoan gỗ như bản vẽ ta cần phải đạt các độ chính xác như sau:
ÆĐộ chính xác về kích thước.
ÆĐộ chính xác về vị trí tương quan.
ÆĐộ chính xác về hình dáng hình học.
ÆĐộ chính xác về cấp độ nhám .
a.Phân tích về các kích thước có sai lệch chỉ dẫn.
ëKích thước : có:
DN=80mm
ES=+0.009mm
EI=-0,021mm
T=ES-EI=0,009+0,021=+0,03mm =30 .m
Tra sách DSLG-KTĐL theo TCVN (2245-99) thì kích thước đạt cấp chính xác 7,thuộc hệ thống lỗ và miền dung sai K.
Vậy kích thước được ghi lại như sau: 80K7.
b.Phân tích các kích thước có sai lệch không chỉ dẫn.
Các kích thước có sai lệch không chỉ dẫn được xác định theo TCVN(2263-77).
ëKích thước 260 được xác định giữa 2 bề mặt trụ đ qua gia công nên đạt cấp chính xác 12.
Tra sách (DSLG-KTĐL) theo TCVN ta có:
T=0,52mm
Vậy dung sai kích thước 260 là :260±0,26.
ëKích thước 110 được xác định giữa 2 bề mặt đã qua gia công nên kích thước này đạt cấp chính xác 12.
Tra DSLG-KTĐL theo TCVN ta có:
T=0,35mm
Vậy dung sai của kích thước 110 là:110±0,175.
ëKích thước 160 được xác định giữa tm 2 lỗ 10 đã qua gia công nên kích thước này đạt cấp chính xác 12.
Tra DSLG-KTĐL theo TCVN ta có:
T=0,4mm
Vậy dung sai của kích thước 160 là:160±0,2.
ëKích thước 150 được xác định giữa tm 2 lỗ 10 đã qua gia công nên kích thước này đạt cấp chính xác 12.
Tra DSLG-KTĐL theo TCVN ta có:
T=0,4mm
Vậy dung sai của kích thước 150 là:150±0,2.
ëKích thước M8 là kích thước đã qua gia công nên kích thước này đạt cấp chính xác 12.
Tra DSLG-KTĐL theo TCVN ta có:
T=0,15mm
Vậy dung sai của kích thước M8 là:M8±0,75.
ëKích thước 10 là kích thước đã qua gia công nên kích thước này đạt cấp chính xác 12.
Tra DSLG-KTĐL theo TCVN ta có:
T=0,15mm
Vậy dung sai của kích thước 10 là: 10±0,75.
ëKích thước 22 là kích thước đã qua gia công nên kích thước này đạt cấp chính xác 12.
Tra DSLG-KTĐL theo TCVN ta có:
T=0,21mm
Vậy dung sai của kích thước 22 là: 22±0,11.
ëKích thước18 được xác định giữa 1 bề mặt đã qua gia công và 1 bề mặt chưa qua gia công nên kích thước này đạt cấp chính xác 14.
Tra DSLG-KTĐL theo TCVN ta có:
T=0.43mm
Vậy dung sai của kích thước 18 là:18±0,215.
ëKích thước 5 được xác định giữa 2 bề mặt chưa qua gia công nên kích thước này đạt cấp chính xác 16.
Tra DSLG-KTĐL theo TCVN ta có:
T=0.75mm
Vậy dung sai của kích thước 5 là:5±0,375.
ëKích thước 115 được xác định giữa 2 bề mặt chưa qua gia công nên kích thước này đạt cấp chính xác 16.
Tra DSLG-KTĐL theo TCVN ta có:
T=2,2mm
Vậy dung sai của kích thước 115 là: 115±1,1.
ëKích thước 200 được xác định giữa 2 bề mặt chưa qua gia công nên kích thước này đạt cấp chính xác 16.
Tra DSLG-KTĐL theo TCVN ta có:
T=2,9mm
Vậy dung sai của kích thước 200 là: 200±1,45.
ëKích thước 190 được xác định giữa 2 bề mặt chưa qua gia công nên kích thước này đạt cấp chính xác 16.
Tra DSLG-KTĐL theo TCVN ta có:
T=2,9mm
Vậy dung sai của kích thước 190 là: 190±1,45.
c. Phân tích độ chính xác về vị trí trương quan
- Độ không song song giữa đường tâm 80 v bề mặt B l 0,01/100.
- Các góc lượn khơng ghi có bán kính R=3.
d. Phân tích độ chính xác về cấp độ nhám.
°Giải thích ký hiệu trên bản vẽ.
: Các bề mặt không qua gia công hoặc gia công không phoi.
Các ký hiệu độ nhám trên bản vẽ: Ra5; Ra1,6.
° Ra : Sai lệch trung bình số học của profin.
+Ra =5: Sai lệch trung bình số học profin là 5 đạt cấp độ nhám cấp 5.
+Ra =1,6: Sai lệch trung bình số học profin là 1,6 đạt cấp độ nhám cấp 6.
Kết luận:
Cấp chính xác cao nhất về kích thước là cấp 7.
Cấp chính xác thấp nhất về kích thước là cấp 16.
Cấp độ nhám cao nhất là cấp 6.
Cấp độ nhám thấp nhất là cấp 5.
°Cơ tính: Do ảnh hưởng của graphit ở dạng tấm mà gang xám có cơ tính thấp hơn thép nhiều, ta có thể sư dụng phương án nhiệt luyện : tôi và ram gang xám để thay đổi nền kim loại để đạt độ bền cao hơn.
PHẦN II
PHÂN TÍCH PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHƠI
1 .Chọn vật liệu phơi.
- Đối với chi tiết thân đỡ máy khoan gỗ, ta chọn vật liệu chế tạo l gang xm, mc gang GX21-40. Gang xm cĩ thnh phần hĩa học C 2,8-3,5%; Si 1,5-3%; Mn 0,5-1%; P 0,1-0,2%; S 0,08-0,12.
-Cơng dụng: gang xm l loại vật liệu dịn v cĩ cơ tính khá cao, thích hợp với việc chế tạo các chi tiết chịu lực và mài mịn trong ngnh cơ khí chế tạo máy, dễ gia công, giá thành thấp.
-Độ cứng giới hạn:Độ cứng của gang xám từ 150-250HB, dễ gia công cắt gọt, giới hạn bền nén không thua kém thép, nhưng giới hạn bền kéo, độ dẻo dai lại thấp hơn nhiều.
2.Phn tích v chọn phương pháp chế tạo phôi:
- Ứng với vật liệu chế tạo chi tiết thân đỡ máy khoan gỗ là gang xám: gang xám có điểm nóng chảy thấp, độ chảy long tốt, v cĩ tính đúc tốt. Hình dng chi tiết gia cơng tương đối phức tạp và sản lượng là hàng loạt vừa nên ta chọn phương pháp đúc:
+Phương pháp đúc bằng khuôn kim loại, dùng để đúc kim loại và hợp kim có độ chính xác cao, giá thành đắt và thường dùng trong sản xuất hang loạt lớn nên không thích hợp.
+Phương pháp đúc li tâm: thường dùng đối với dạng sản phẩm có dạng trịn xoay dạng ống nn khơng thích hợp.
+Phương pháp đúc áp lực: dùng để đúc chi tiết có hình dạng đặc biệt như bộ chế hịa khí….v dng trong sản xuất hng loạt lớn nn khơng thích hợp.
+Phương pháp đúc trong mẫu chảy: đúc chi tiết rất phức tạp và trong sản xuất đơn chiếc, giá thành đắt nên không thích hợp.
+Phương pháp đúc trong khuôn cát: là dạng phổ biến, đúc được chi tiết có hình dạng phức tạp, vật liệu lm mẫu cĩ thể bằng gỗ hoặc kim loại v cĩ thể lm bằng my hoặc tay với mẫu kim loại v khuơn lm bằng my với độ chính xác cao thì cĩ thể đáp ứng cho dạng sản xuất hang loạt vừa.
-Vì vậy ta chọn phương pháp đúc trong khuôn cát, mẫu bằng kim loại,có sử dụng li,lm khuơn bằng my ta được cấp chính xác 2, độ chính xác kích thước 16.
3.Xác định lượng dư và sơ đồ đúc
- Lượng dư gia công :
-Ứng với cấp chính xác 2 và phôi đúc ta có lượng dư trên 6±1,2, lượng dư dưới 4±1,2, lượng dư mặt bên 4±1,2.
-Lượng dư đối với kích thước tạo hình :
+Đối với kích thước 80: dp = dct - 2a = 80 - 2.4 = 72 ( a: lượng dư mặt bên )
+Đối với kích thước chiều cao 173 : hp = a + hct = 4+ 173 = 177.
(Do a lượng dư tổng cộng = lượng dư trên + lượng dư dưới )
+Đối với kích thước chiều di 260 : hp = a + hct = 2.4 + 260 = 268.
4.Tính khối lượng phôi :
Tính khối lượng chi tiết lồng phơi:
-Để tính khối lượng của phôi được dễ dàng ta chia chi tiềt ra nhiều phần nhỏ để tính.
-Ta chia chi tiết thân đỡ máy khoan gỗ thành 3 khối hình học cơ bản : 3 khối hình trụ , 2 khối hình chữ nhật, 2 khối hình thang.
+Thể tích ban đầu của khối hình trụ: 115 h=260.
V115 = ð.R2.h
= 3,14. 57,52. 260 = 2699223 mm3
+Khối hình trụ rỗng: 72 h=40.
V72 = ð.R2.h
= 3,14. 362. 40 = 162777mm3
+Khối hình trụ rỗng: 96 h=180.
V96 = ð.R2.h
= 3,14. 482. 180 = 1302220 mm3
Vậy thể tích thật sự của khối hình trụ 115 l:
V1=V115=V115 - (2.V72 + V96 )
= 2699223 - (2.162777+1302220)=1071449 mm3
+Thể tích ban đầu của khối hình chữ nhật : a=190;b=200;c=22
V2 =a.b.c=190.200.22=836000 mm3
+Khối hình chữ nhật rỗng: a=110;b=200;c=5
Vr =a.b.c=110.200.5=110000 mm3
Vậy thể tích thực sự của khối hình chữ nhật: a=190;b=200;c=18 l:
V2 = V2 - Vr =836000 – 110000 = 726000
+Thể tích hình chữ nhật: a=170;b=15;c=30
V3 =a.b.c=170.15.30=76500 mm3
+Khối hình thang:
Sđ = (a+b).h/ 2 = (40+55).50/ 2 = 2375 mm3
V4= Sđ. h = 2375. 15 = 35625 mm3
-Vậy thể tích chung l: V = V1 + V2 + V3+2V4 = 1071449 + 726000 + 76500 + 2. 35625 = 1945199 mm3
-Khối lượng riêng của gang xm l : 7,2 kg/dm3
m = V.D =1,945199. 7,2 =14kg
5.Tính khối lượng chi tiết :
-Để tính khối lượng của chi tiết được dễ dàng ta chia chi tiềt ra nhiều phần nhỏ để tính.
-Ta chia chi tiết thân đỡ máy khoan gỗ thành 3 khối hình học cơ bản : 7 khối hình trụ , 3 khối hình chữ nhật, 1 khối hình thang.
+Thể tích ban đầu của khối hình trụ: 115 h=260.
V115 = ð.R2.h
= 3,14. 57,52. 260 = 2699223mm3
+Khối hình trụ rỗng: 80 h=40.
V80 = ð.R2.h
= 3,14. 402. 40 = 200960 mm3
+Khối hình trụ rỗng: 96 h=180.
V96 = ð.R2.h
= 3,14. 482. 180 = 1302223 mm3
Vậy thể tích thật sự của khối hình trụ 115 l:
V1=V115=V115 -( V96 + 2.V80 )
= 2699223-(1302223 + 2.200960)=995080mm3
+Khối hình trụ: 10 h=18.
V2 =V10 = ð.R2.h
= 3,14. 52. 18 = 1413 mm3
+Khối hình trụ : 6,8 h=13.
V3 =V6,8 = ð.R2.h
= 3,14. 3,42. 13 = 472 mm3
+Thể tích ban đầu của khối hình chữ nhật : a=190;b=200;c=18
V4 =a.b.c=190.200.18=684000 mm3
+Khối hình chữ nhật rỗng: a=110;b=200;c=5
Vr =a.b.c=110.200.5=110000 mm3
Vậy thể tích thực sự của khối hình chữ nhật 190;b=200;c=18 l:
V4 = V4 - Vr =684000 – 110000 = 574000
+Khối hình chữ nhật : a=15;b=170;c=40
V5 =a.b.c=15.170.40=102000 mm3
+Khối hình thang:
S= (a+b).h/ 2 = (40+55).60/ 2 = 2850 mm2
V6= Sđ. h = 2850. 15 = 42750 mm3
-Vậy thể tích chung l: V = V1 - 4V2 - 6V3+V4 + V5 + 2V6 =995080 - 4.1413 – 6.472 + 574000 + 102000 + 2.42750 = 1748096 mm3
-Khối lượng riêng của gang xm l : 7,2 kg/dm3
m = V.D =1,748096. 7,2 =12.5 kg
a= khối lượng chi tiết/khối lượng phôi ≥ 0,7
a= 12.5/ 14 = 0,89
Vậy hệ số sử dụng vật liệu 0,89.
PHẦN III
QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CƠ
...........................................................
PHẦN IV
BIỆN LUẬN QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ
- Nguyên công I :Chuẩn bị phôi
- Làm sạch cát:ta sử dung máy phun bi để làm sạch bề mặt chi tiết sau khi đ đúc .
- Mài ba via,làm sạch đậu rót,đậu ngót.
- Kiểm tra kích thước,độ cong vênh.
- Kiểm tra rỗ khí nứt.
- Nguyên công II:Gia cơng thơ mặt B
a. Chọn chuẩn định vị:Ta chọn mặt D làm chuẩn thô để định vị gia công bề mặt B, mặt A v mặt đầu.Vậy để gia cơng ta chọn mặt D khử 3 bậc tịnh tiến OZ,quay quanh OY,OX ;mặt A khử 2 bậc tự do tiến OY,quay OZ;mặt đầu khử 1 bậc tịnh tiến OX.
b.Đạt yêu cầu kỹ thuật :
Phay thơ mặt B :
+Đạt kích thước: 20 0,105
+Độ nhám bề mặt :Ra= 10 m
c.Chọn máy :
Để phay mặt B ta chọn máy phay đứng 6H12 với cc thơng số sau:(tra sách chế độ cắt ta được)
- Bề mặt lm việc của bn: 320 x 1250
-Công suất động cơ 7kW
-Số vịng quay trục chính: 30 – 1500 v/ph
-Bước tiến của bàn: 30 -1500 mm/ph
d.Chọn dao :
Chọn dao phay mặt đầu răng chắp hợp kim cứng BK6 có:
D= 200 ;B=60;h=12; d=50; z=12
e.Chế độ cắt :...........................
........................................
