THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT ĐẦU BÀO ĐHCN HN

THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT ĐẦU BÀO ĐHCN HN, đồ án môn học công nghệ chế tạo máy ĐẦU BÀO ĐHCN HN, bài tập lớn công nghệ chế tạo máy ĐẦU BÀO ĐHCN HN, thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết ĐẦU BÀO ĐHCN HN

CHƯƠNG 1:

GIỚI THIỆU CHUNG VỀ NGÀNH CÔNG NGHỆ

CHẾ TẠO MÁY

          Ngành công nghệ chế tạo máy đóng vai trò quan trọng trong việc sản xuất ra các máy móc thiết bị cho tất cả các nghành trong nèn kinh tế quốc dân. Có thể nói rằng, không có ngành chế tạo máy thì không thể tồn tại các ngành công nghiệp khác. Vì vậy, việc phát triển các ngành khoa học kỹ thuật trong lĩnh vực công nghệ chế tạo máy có ý nghĩa hang đầu nhằm thiết kế hoàn thiện và vận dụng các phương pháp chế tạo, tổ chức và điều khiển quá trình sản xuất đạt hiệu qủa kinh tế cao.

          Bất kể 1 sản phẩm cơ khí nào cũng được tiến hành như sau: Căn cứ vào yêu cầu sử dụng, thiết kế ra nguyên lý của thiết bị, từ đó thiết kế ra nguyên lý của thiết bị, từ đó thiết kế ra kết cấu thực sự, sau đó chế tạo thử để kiểm nghiệmkết cấu sửa đổi hoàn thiện rồi mới đưa vào sử dụng. Nhà công nghệ thì căn cứ vào thiết kế để chuẩn bị quá trình sản xuất. Nhưng giữa thiết kế và chế tạo có mối quan hệ chặt chẽ. Nhà thiết kế khi nghĩ đến yêu cầu sử dụng của thiết bị đồng thời phảI nghĩ đến vấn đề công nghệ để sản xuất ra chúng. Vì vậy nhà thiết kế cũng phảI nắm vững kiến thức về công nghệ chế tạo

          Từ bản thiết kế kết cấu đến lúc cho ra sản phẩmlà 1 quá trình phức tạp, chịu tác động của cả yếu tố chủ quan và khách quan, làm cho sản phẩm sau khi chế tạo có sai lệch hạn chế so với bản thiết kê kết cấu.

          Công nghệ chế tạo máy là lịnh vức khoa học kỹ thuật có nhiệm vụ nghiên cứu, thiết kế và tổ chức thực hiện quá trình chế tạo sản phẩm cơ khí đạt cá tiêu chuẩn kinh tế, kỹ thuật trong những điều kiện cụ thể.

          Công nghệ chế tạo máy là1 môn học liên hệ chặt chẽ giữa lý thuyết và thực tiễn sản xuất. Nó được tổng kết từ thực tiễn sản xuất. Nó được tổng kết từ thực tiễn sản xuất để không ngừng nâng cao trình độ kỹ thuật rồi đem ứng dụng vào thực tế

Hiện nay, khuynh hướng tất yếu của chế tạo máy là tự động hoá và quá trinh điều khiển công nghệ qua việc điện tử hoá và sử dụng máy vi tính từ khâu chuẩn bị sản xuất đến khâu sản phẩm ra xưởng.

          Để làm công nghệ được tốt cần phảI có sự hiểu biết sâu rộng về các môn học như : Sức bền vật liệu, nguyên lý máy, nguyên lý cắt kim loại, công nghệ chế tạo máy, đồ gá, . . .

CHƯƠNG 2:

PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CÔNG VÀ XÁC ĐỊNH

DẠNG SẢN XUẤT.

 

2.1.Phân tích chức năng và điều kiện làm việc của chi tiết :

2.1.1 Phân tích chức năng và điều kiện làm việc của chi tiết

          Đầu bào là 1 bộ phận của gá dao ở đầu bào, chức năng của chi tiết là để lắp ổ gá dao. Bề mặt làm việc chính của chi tiết là rãnh có bề rộng 90 và 2 lỗ -16, chi tiết đòi hỏi khả năng chịu tảI bình thường, không cao lắm.

2.1.2 Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết.

          Nhìn chung tính công nghệ trong gia công chi tiết này không phức tạp. Đây là chi tiết có kết cấu đơn giản, có thể gia công bằng các dụng cụ cắt bình thường, trên các máy công cụ truyền thống, chế tạo phôI dễ dàng, các nguyên công chủ yếu gia công trên máy phay và máy khoan. Yêu cầu về độ chính xác của chi tiết là không cao, chỉ có hai bề mặt làm việc chính là có yêu cầu chính xác tới phần trăm, còn các bề mặt khác chỉ cần gia công thô.

2.1.3, Phân tích yêu cầu kỹ thuật của chi tiết.

          Nhìn chung yêu cầu kỹ thuật của chi tiết là không cao, có thể gia công đạt yêu cầu kỹ thuật 1 cách dễ dàng bằng các máy truyền thống.

          Các yêu cầu kỹ thuật của chi tiết là:

             -Đảm bảo độ song song giữa hai cạnh của rãnh < 0,02mm.

             -Đảm bảo độ song song và vuồn góc giữa các bề nặt < 0,02mm.

             -Đảm bảo độ chính xác của rãnh là 90^+0,02mm.

             -Đảm bảo độ chính xác của hai lỗ -16^0,027mm.

             -Các bề mặt còn lại đạt yêu cầu Rz = 40.

2.1.4. Vật liệu chế tạo của chi tiết gia công.

          Vật liệu chế tạo của chi tiết gia công là gang xám C--15-32, độ cứng        HB = 90. Thành phần hoá học C%( 3,2--3,8 ), Si%( 2,4--2,7 ), Mn%( 0,5--0,8 ),    

 

P%--  0,65 , Cr%- - 0,15  , Ni% --  0,5 .

                             Thành phần hoác học của vật liệu

C%	Si%	Mn%	P%	Cr%	Ni%
3,2  --3,8	2,4--2,7	0,5--0,7	-0,65	-0,15	-0,5

 

2.2. Xác định dạng sản xuất.

2.2.1. mục đích.

           Về việc sản xuất có ý nghĩa rất lớn đến quá trình thiết kế quy trình công nghệ, nó góp phần quan trọngtrong việc tính toán các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật cụ thể: Nừu như dạng sản xuất là đơn chiếc thì ta có thể tập trung nguyên công, dùng đồ gá vạn năng thay cho đồ gá chuyên dùng, như vậy có thể giảm được chi phí gia công, còn nếu như dạng sản xuất là hàng khối thì a phảI phân tán nguyên công, sử dụng các loại đồ gá chuyên dùng ( mỗi nguyên công chỉ có 1 bước công nghệ ). Làm như vậy sẽ tăng năng suất gia công, hạ giá thành sản phẩm.

2.2.2. Xác định dạng sản xuất.

          Trước hết muốn xác định dạng sản xuất ta phảI xác định được sản lượng hàng năm và khối lượng chi tiết.

*Xác định sản lượng hàng năm.

Ap dụng công thức: N=N­­­₁.m.( /100 ).

          Trong đó :

                   N : Số chi tiết cần sẩn xuất trong năm.

                   N₁: Số lượng máy cần sản xuất trong năm.

                   m:  Số chi tiết trong 1 máy

                   :  Số % chi tiết được chế tạo thêm để phòng phế phẩm.

                    =58 .

          Chọn  = 8

          Thay vào công thức trêb ta được:

                             N = 300.1.( 1+ 8/100 ) = 324 chi tiế

* Xác định trọng lượng của chi tiết:

          Ap dụng công thức.

                             Q = V.

          Trong đó : Q : là trọng lượng của chi tiết

                          V : là thể tích của chi tiết.

                           : là trọng lượng riêng của vật liệu

          Ta có :  V = V₁+V₂-V­₃-V­₄-V₅-V₆-V­­_7.

          Trong đó :

                   V₁: là thể tích của hình chữ nhật lớn.

                   V₂: là thể tích của hai thành rãnh 90.

                   V₃: là thể tích của rãnh 50.

                   V₄: là thể tích của đường tròn 32.

                   V₅: là thể tích của đường tròn 24.

                   V₆: là thể tích của đường tròn 16.

                   V₇: là thể tích của rãnh cong có bề rộng 22.

         ---

Ta có:

                   V₁ = 150.250.18 = 675000.

                   V­₂ =150.44.30.2 =396000.

                   V­₃ = 50.150.6 = 45000.

                   V₄ = 3,14.16².3 = 2411.

                   V₅ = 3,14.12².13 = 5878.

                   V₆ = 3,14.8²_­.2 = 12057.

                   V₇ = 100.22.22 + 3,14.11².22 = 56758.

          -  V = 675000 + 39600 – 45000 – 2411 – 5878 -12057 – 56758

                    = 948896 mm³ - 0,94 dm³ .

          Vậy trọng lượng của chi tiết sẽ là:

                             Q = 0,94 . 7 = 6,5 kg

          Dựa vào bảng , ta có :

          Dạng sản xuất là sản xuất là loạt vừa, với sản lượng hàng năm là 500 sản phẩm.

CHƯƠNG 3:

XÁC ĐỊNH PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI VÀ BẢN VẼ LỒNG PHÔI

3.1.Xác định phương pháp chế tạo phôi:

          Chọn phôi được xác định bởi nhiều yếu tố như:

             + Kết cấu của chi tiết là chi tiết dang hộp

             + Vật liệu của chi tiết là gang xám

             + Điều kiện làm việc của chi tiết

             + Dạng sản xuất là sản xuất loạt vừa

          Cơ tính và đọ chính xác của phôi đúc tuỳ thuộc vào phương pháp đúc

Và kỹ thuật làm khuôn. Tuỳ theo tính chất vật liệu của chi tiết đúc, trình độ kỹ thuật đúc để chọn các phương pháp đúc khác nhau.

          Chọn phôi hợp lý chẳng những đảm bảo tốt những yêu cầu kỹ thuật của chi tiết mà còn ảnh hưởng đến năng xuất và giá thành sản phẩm. Chọn phôi tốt sẽ làm cho quy trinh công nghệ đơn giản đi rất nhiều và phí tổn vật liệu cũng như chi phí gia công giảm đi nhiều. Phôi được xác định hợp lý phần lớn phụ thuộc vào lượng dư gia công. Dựa vào các yếu tố trên đã đưa ra các phương pháp chế tạo phôI như sau:

          Phương án 1: Chọn phôi đúc được thực hiện trong khuôn kim loại, mẫu gỗ.

          Ưu điểm: Có thể tạp hình dáng của phôi gần giống hình dáng của chi tiết.

                   Lượng dư gia công bề ngoài của phôi tương đối đồng đều, lượng dư gia công nhỏ Chế độ cắt ổn định.

                   Nhược điểm: Giá thành chế tạo khuôn kim loại tương đối đắt.

          Phương án 2: Chọn phôi đúc đươch thực hiện trong khuôn cát.

                   Ưu điểm : gía thành chế tạo phôi rẻ

          Có thể tạo hình dáng của phôi gần giống với hình dạng của chi tiết.

  Lượng dư gia công bên ngoài của phôi tương đối đồng đều  chế độ cắt ổn định.

                   Nhược điểm: Thời gian chuẩn bị phôi tương đối mất nhiều công sứ

   So sánh hai phương án trên ta thấy phương án 2 là phù hợp với sản xuất loạt vừa.

3.2. Thiết kế bản vẽ chi tiết lồng phôi:

          Muốn thiết kế được bản vẽ lồng phôi trước hết ta cần xác định được các mặt gia công, tính và tra lượng dư cho các mặt đó.

          Dựa vào bản vẽ chi tiết ta thấy có các mặt sau đây cần gia công là :

          Mặt đáy A, mặt trên B , Mặt G , Hai mặt bên C và D, Mặt đầu H , hai mặt trong của rãnh có bề rộng 90.

*Tính lượng dư gia công khi phay mặt đáy A:

 Lượng dư gia công tính theo công thức:

                             Z_imin = R_i-1+T_i-1+P_i-1+_i

Trong đó:

R_i-1: là chiều cao nhấp nhô tế vi do bước công nghệ trước để lại

T_i-1: là chiều sâu lớp hư hỏnh bề mạt do bước công nghệ trước để lại

P_i-1: tổng sai lệch về vị trí không giando bước công nghệ trước để lại

_i: Sai số ở bước công nghệ đang thức hiện

Theo bảng 10( HĐTKACNCTM ) ta có gia tri Rz và T_i của phôI là:

                   Rz = 250  , T_i = 350

Sai lệch không gian tổng công được tính theo công thức

                             P_phôI = P_c + P_cm

Giá trị  P_c được tính theo công thức: P_c = _k.L

Theo bảng 15( HĐTKACNCTM ) ta có _k = 0,7

L : là chiều dài của bề mặt gia công, L =250mm

                              P_c = 0,7.250 = 175 

Sai lệch  P_cm được tính theo công thức sau

                             P_cm =

_b và _c là dung sai kích thước chiều dài và bề rộng của bề mặt gia công.

Tra bảng 3-98(STCNCTM1) ta có sai lệch cho phép theo kích thước của vật đúc cấp chính xác 2 là:

                              _b = 0,8mm = 800  ; _c = 1mm = 1000

P_cm =

Vởy sai lệch tổng cộng là

                             P_phôI = P_c + P_cm =175+1280,6 = 1455,6

Sai lệch không gian còn lại sau khi phay thô là

                             P_i  = K.P_phôi

K là hệ số chính xác hóa. Sau khi gia công thô K = 0,06

                              P_i = 0,06.1455,6 = 87,336

Sai số gá đặt khi phay thô mặt đáy A được xác định như sau:

                             _gd =

          _c = 0 vì chuẩn định vị trùng với gốc kích thước

Sai số kẹp chặt _k = 130  ( tra bảng 23 HĐTKACNCTM )

Vậy _gd = _k = 130

Vậy lượng dư gia công khi phay thô là

Z_1min = 250+350 +1455,6+130 = 2185

Lượng dư gia công khi phay tinh mặt đáy là

Z_2min = 50+87,336+130 = 267

Vậy lượng dư khi gia công mặt đáy là

                             Z_min = Z_1min + Z_2min = 2185+267 = 2416

Tra lượng dư cho các bề mặt còn lại

Tra bảng 3-95 STCNCTMT1, ta có :

                   Z_min = 4,0mm

CHƯƠNG 4:

THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT

PHẦN 1: XÁC ĐỊNH ĐƯỜNG LỐI CÔNG NGHỆ

4.1. Xác định đường lối công nghệ :

          Do kết cấu của chi tiết khá dơn giản, khả năng gá nhiều dao trên máy là hạn chế, đòng thời gia công nhiều vị trí nhiều dao và gia công song song rất khó thực hiện, ta xây dựng quy trình công nghệ theo nguyên tắc phân tán nguyên công tức là quy trình công nghệ được chia thành các nguyên công đơn giản có thời gian như nhau( nhịp ) hoặc bội số của nhịp. Với quy trình công nghệ theo nguyên tắc trên thì ta chọn phương pháp gia công một vị trí, một dao và gia công tuần tự.

4.2. Chọn phương pháp gia công:

          Lá sản xuất loạt vừa do đó muôn chuyên môn hoá cao để đạt được năng suất cao trong điều kiện sản xuất ở Việt Nam thì đường lối công nghệ thích hợp nhất là phân tán nguyên công.ở đay ta dùng máy vạn năng kết hợp với các loại đồ gá chuyên dùng để chế tạo. Khi gia công các lỗ 32^+0,025 ta sử dụng phương pháp khoan, khoét, doa để đảm bảo độ chính xác theo yêu cầu

          Gia công mặt phẳng đáy với Rz = 20 hay độ bóng cấp 5 có các phương pháp gia công để đạt độ bóng cấp 5 là: bào tinh, phay tinh.  Do dó ta chọn phương pháp gia công lần cuối là phay tinh

          Gia công các bề mặt còn lại ta chỉ cần dùng phương pháp gia công thô để đạt Rz40.

          PHẦN 2 : LẬP QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ

          A: THỨ TỰ CÁC NGUYÊN CÔNG

        Nguyên công 1 :  Tạo phôi

        Nguyên công 2:   Phay mặt đáy A

        Nguyên công 3:   Phay hai mặt bên C_D 

        Nguyên công 4:   Phay mặt đàu E

        Nguyên công 5:   Phay mặt trên B, mặt F, rãnh có bề rông 50

        Nguyên công 6:   Phay hai mặt G,H

        Nguyên công 7:   Khoan, roa lỗ 24, và khoét lỗ 32

        Nguyên công 8:   Phay rãnh cong có bề rông 22

        Nguyên công 9:   Phay hai cạnh Y,K có bề rộng 90 

        Nguyên công 10:  Khoan và roa lỗ 16

        Nguyên công 11:  Bào rãnh nghiêng có bề rông 4 và vát cạnh 5x45⁰

        Nguyên công 12:  Kiểm tra               

B THIẾT KẾ CÁC NGUYÊN CÔNG

I: NGUYÊN CÔNG 1: Tạo phôi

          Phân tích nguyên công:

          Yêu cầu kỹ thuật của nguyên công

          Đúc phôi ra không bị cong vênh, không bị nứt, không có các lỗ khí quá lớn.

          Phôi đúc không bị sai lệch về hình dạng quá lớn

          Đảm bảo được kích thước của phôi

          Đúc song phải ủ dể giảm chai cứng bề mặt, làm sạch vỏ ngoài, mài ba via trước khi gia công.

1.Mặt phân khuôn:

 Các nguyên tắc chọn mặt phân khuôn:

Đảm bảo yêu cầu về tính chất kim loại

  + Những bề mặt gia công cần bố trí nằm dưới hay bên cạnh.

  + Đảm bảo độ chắc của kim loại trong vật đúc.

Đảm bảo về độ chính xác hình dạng của vật đúc.

  + Nên đặt toàn bộ vật đúc hay phần lớn vật đúc nằm ở hòm khuôn dưới.

  + Các mặt cần gia công và mặt chuẩn nên bố trí trong cùng một hòm khuôn.

  + Mặt ráp khuôn không được cắt ngang mặt  chuẩn.

Đảm bảo lấy mẫu dễ, đồng thời dễ dàng trong việc làm khuôn.

Trên nguyên tắc đó ta lựa chọn mặt phân khuôn như trên bản vẽ lồng phôi.

2.Hệ thống rót:

 Các nguyên tắc khi lựa chọn vị trí của hệ thống rót:

Dòng kim loại chảy vào khuôn phải êm, không va đập vào thành khuôn, lõi, không sinh bắn toé.

Đường đi của dòng kim loại nên ngắn nhất, mau chóng điền đầy khuôn.

Điều hoà được hiện tượng lý nhiệt trong khuôn, với vật đúc gang xám nên dẫn kim loại vào chỗ mỏng nhằm làm đều tốc độ nguội giữa các phần dày mỏng tránh được ứng suất dư gây ra nứt, nên dẫn kim loại vào nhiều chỗ.

Với các nguyên tắc trên ta lựa chọn cách dẫn kim loại: sử dụng cốc rót tiêu chuẩn, phân luồng kênh dẫn kim loại lỏng vào lòng khuôn. Dẫn kim loại vào hai bên thành mỏng của càng (tại thân càng), điều này sẽ làm đều tốc độ nguội của cả lòng khuôn, và sẽ điền đầy lòng khuôn một cách nhanh chóng, dàn đều kim loại ra hai bên và nhất là không gây ra va chạm vào lõi của khuôn, dòng chảy đều êm, không gây ra rung động

II: NGUYÊN CÔNG 2: Phay mặt đáy A

          Phân tích nguyên công: là nguyên công dùng để làm chuẩn tinh cho các mặt còn lại.

          Yêu cầu kỹ thuật của nguyên công:

          Đảm bảo độ song song với các mặt B,F < 0,02

          Đảm bảo độ vuông góc với các mặt C,D,E,G < 0,02

          Độ bóng bề mặt yêu cầu Rz=40

Định vị:

Chi tiết được định vị ba bậc qua mặt đáy bằng phiến tỳ,

Hai bậc được định vị bằng êtô kẹp chặt,

Một bậc còn lại được định vị bằng phiến tỳdi động.

Kẹp chặt:

Dùng ngay chốt tỳ phụ để kẹp, lực kẹp hướng từ phải sang trái.

Chọn máy:

Máy phay đứng vạn năng 6H12.

Mặt làm việc của bàn máy : 400 ´ 1600mm.

Công suất động cơ: N = 10kw,

Hiệu suất máy h = 0,75.

Tốc độ trục chính:

30 ; 37,5 ; 47,5 ; 60 ; 75 ; 95 ; 118 ; 150 ; 190 ; 135 ; 300 ; 375 ; 475 ; 600 ; 750 ; 950 ; 1180 ; 1500.

Lực cắt chiều trục lớn nhất cho phép tác dụng lên bàn máy:

                                                 Pmax=19,650N(2000kg).

 Chọn dao:

Chọn dao mặt đầu răng chắp mảnh hợp kim cứng .

Các thông số dao: (bảng 4-95[6])

Đường kính dao:        D = 200mm.

Góc nghiêng chính:   j = 75°.

 

Số răng:                      z = 20.

Mác hợp kim:             BK8.

Chiều cao dao: B = 46mm

Đường kính lỗ dao: d = 50H7

Dụng cụ kiểm tra: Thước cặp

          Bậc thợ : 3/7

 Xác định chế độ cắt:

          Lượng dư gia công Z=3mm

* Bước 1: Phay thô.

Chiều sâu cắt: t = 2mm.

Lượng chạy dao : Sv( mm/vòng).

          Tra bảng 5-33 STCNCTMT2 ta có:

                                      S = 0,2  0,29(mm/vòng)

          Chọn S = 0,28( mm/vòng).

     Þ Lượng chạy dao rănglà :Sr =   =0,014( mm/răng).

          Xác định vận tốc cắt  :V(m/phút)

          Vận tốc V được xác định theo công thức

                                      V= 

          T: là tuổi bền của dao.

          D: là đường kính dao.

          B: là bề rộng phay

          T: là chiều sâu cắt

          Sz: là lượng tiến dao răng

          Z: là số răng dao

          K_v: là hệ số điều chỉnh chung cho vận tốc cắt

                                      K_v = K_mv+K_nv+K_uv

          Tra bảng 5-1 STCNCTMT2 ta có

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

* Tính lực cắt P_z :

 

P_z = C_pz.t^xpz.S^ypz.V^nz.K^pz

Tra bảng 11-1 (Chế dộ cắt gia công cơ khí) ta có :

Cpz	xpz	ypz	nz
158	1	1	0

 

          Hệ số điều chỉnh

K_pz = K_mpz.K.K.K_rpz.K

Tra bảng 15-1(Tra bảng chế độ cắt gia công cơ khí) ta có

K_mpz = 1

Tra bảng 15-1 (chế độ cắt gia công cơ khí) ta có :

K	K	Krpz	K
0,89	1	1	1

Thay vào công thức tính P_z

P_z = `58.10,27¹.12⁰.0,89.1.1.1.1=38 kg

Ta thấy P_z  rất nhỏ so với lực cắt cho phép của máy

Kết luận : máy làm việc an toàn

Công suất cắt gọt

N_e = kw

So sánh với công suất máy ta thấy

N_e = 0,07 kw < N_m

Vậy máy làm việc an toàn

* Bước 2 : Bào vát mép

Chiều sâu cắt t =1(mm)

* Xác định lượng tiến dao S(mm/htk)

Tra bảng 19-2(Chế độ cắt gia công cơ khí) ta có:

                        S = 0.9 (mm/htk)

Chọn S=0,9( mm/htk)

Xác định vận tốc cắt V(m/phút)

Vận tốc cắt được xác định như sau:

                        V =

K_yv là hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào máy.

Máy bào ngangK_yv=0,8

K_v: là hệ số điều chỉnh chung cho vận tốc cắt

                             K_v=K_mv.K_nv.K_uv.K.K.K_qv.K_rv

Tra bảng 2-1(chế độ cắt gia công cơ khí) ta có:

K_mv=1

Tra bảng 7-1(chế độ cắt gia công cơ khí) ta có:

                             K_nv=1         

Tra bảng 8-1(chế độ cắt gia công cơ khí) ta có:

                             K_uv=1

Tuổi bền dao T=140 phút

Thay vào công thức tính V ta được:

                             V = =(m/phút)

Từ đó ta có số hành trình kép là:

                   K==

Chọn theo máy n_m=49 (htk/phút)

Vận tỗc cắt thực tế là:

                             V==17,15(m/phút)

Tính lực cắt P_z

P_z=C_pz.t^xpz.S^ypz.V^nz.K_pz

Tra bảng 11-1 (chế độ cắt gia công cơ khí) ta có:

Cpz	Xpz	Ypz	nz
114	0,9	0,75	0

 

Hệ số điều chỉnh

                             K_pz­=K_mpz.K.K.K_rpz..K_pz

_­Tra bảng 12-1 (chế độ cắt gia công cơ khí) ta có:

                        K_mpz=1

Tra bảng 15-1 (chế độ cắt gia công cơ khí) ta có:

K	K	Krpz	Kpz
1	1	1	1

 

Thay vào công thức tính P_z ta được :

                             P_z=114.1^0,9.0,9^0,75.17,1⁰.1.1.1.1.1=105(kg)

Ta thấy P_z  rất  nhỏ so với lực cắt cho phép của máy

Vậy máy làm việc an toàn

* Công suất cắt gọt:

                        N_e==0,3 (KW)

So sánh với công suất máy cho thấy:

                        N_e­­­=0,3(KW)<N_m

Vậy máy làm việc an toàn

* Tính thời gian gia công:

          + Khi bào rãnh nghiêng.

          Thời gian gia công cơ bản được tính theo công thức sau:

                             T₀=(ph)

          Tiến dao tự động

                             H=h+1=4+1=5

          Thay vào công thức:

                             T₀===0,5(ph

Vậy thời gian để gia công song rãnh là:

                             T=0,5.2.2=2(ph)

          + Thời gian khi vát mép

          Thời gian cơ bản được tính theo công thức:

                             T₀=(ph)

          Tiến dao tự động

                             H=h+1=4+1=5

          Thay vào công thức:

                             T₀===0,13(ph)

          Vậy thời gian vát mép là:

                             T=0,13.2=0,26(ph)

XII: NGUYÊN CÔNG 12: kiểm tra

          Phân tích nguyên công

          Yêu cầu  kỹ thuật của nguyên công

- Đảm bảo độ song song giữa 2 mặt của rãnh < 0,02

- Đảm bảo độ vuông góc, song song giữa các bề mặt <0,02

* Kiểm tra độ song song giữa 2 mặt A,B

          - Thực hiện: đặt mặt lên bàn máp sau đó dùng đồng hồ so đặt lên bàn máp và cho đầu so của đồng hồ tiếp xúc với B tại 4 vị trí cách đều nhau. Khi đó chỉ số của đồng hồ cho ta biết độ song song giữa 2  mặt A, B

* Kiểm tra độ vuông góc giữa các mặt C,A,B,D

- Dụng cụ kiểm tra: Khối D và căn lá có bề dày 0,02 mm

- Thực hiện đặt A lên bàn máp, dùng khối D áp vào các mặt C, D dùng căn lá để kiểm tra bằng cách cho căn lá vào khe hở giữa khối D và bề mặt, nếu căn  lá không lọt tức là các mặt đã đảm bảo độ vuông góc.

* Kiểm tra độ song song giữa 2 mặt C,D ta dùng đồng hồ so cách kiểm tra tươngtự như kiêm tra độ song song giữa 2 mặt A,B

* Kiểm tra độ song song giữa 2 cạnh I, K của rãnh 90 với 2 mặt C, D ta dùng đồng hồ so, kiểm tra như kiểm tra độ song song giữa 2 mặt A, B.

* Kiểm tra độ vuông góc giữa 2 mặt I, K của rãnh  với các mặt B, F ta dùng ke vuông và căn lá có bề dày 0,02 mm để kiểm tra. Cách kiểm tra như kiểm tra độ vuông góc giữa các mặt A, B, C, D

* Kiểm tra độ song song giữa 2 cạnh  I, K của rãnh.

Dụng cụ kiểm tra: đồng hồ so đo lỗ.

Thực hiện: đặt mặt A lên bàn máp sau đó dùng đồng hồ so đo lỗ đưa vào tiếp xúc với 2 cạnh của rãnh tại các vị trí khác nhau, khi đó chỉ số của đồng hồ so sẽ cho ta biết độ song song giữa 2 cạnh của rãnh

     Thiết kế đồ gá cho một nguyên công điển hình

              Nguyên công phay rãnh rộng 90

I. Khái quát :

Đồ gá có vai trò quan trọng trong sản suất cơ khí là yếu tố quyết định đén chất lượng và năng suất gia công sản phẩm  do đó việc chế tạo đồ gá là vấn đề cơ bản cho quy trình công nghệ .

Đối với “ Đầu bào  ” ta thiết kế cho nguyên công phay rãnh rộng 90 của Đầu bào . Rãnh rộng 90mm có sai số cho phép là +0,022 gia công bằng dao phay đĩa ba mặt có gắn mảnh thép gío P18. Do phay bằng dao phay đĩa ba mặt nên lực cắt tương đối lớn và thường cắt gián đoạn nên rung động cũng không nhỏ vì vậy đồ gá phay phải có độ cứng vững khá cao. Cơ cấu kẹp chặt phải đủ độ cứng ,cơ cấu kẹp chặt phải đủ độ cứng để phay trong nguyên công này có các cơ cấu so dao , cơ cấu phân độ và các cơ cấu gá đặt với bàn máy , then đẫn hướng vá các bu lông và đai ốc kẹp chặt kẹp chặt .

II. Chế độ cắt :

Ta không tính lại vì nó ở nguyên công phay ta đã tính có các thông số như sau

II: Tính lực kẹp khi phay :

1. Phay bằng dao phay đĩa ba mặt có gắn mảnh thép gió . Chi tiết được định vị theo 3 mặt .Mặt đáy định vị bằng phiến tỳ hạn chế 3  bậc tự do, mặt bên định vị bằng phiến tỳ di động để hạn chế 1 bậc tự do, hai bậc còn lạiđược hạn chế bằng chốt chám. Lực kẹp theo hướng  từ trên xuống dưới.
2. Phân tích định vị:

+ Mặt định vị: - Mặt đáy hạn ché 3 bậc tự do

• Lỗ E24 định vị hạn chế 2 bậc tự do
• Mặt bên hạn chế 1 bậc tự do

+ Chi tiết định vị : - Mặt đáy dùng phiến tỳ

• Lỗ dùng chốt trụ ngắn
• Mặt bên  dùng chốt tỳ

• Chi tiết được định vị hoàn toàn

3. Kẹp chặt:

• Lực kẹp vuông góc định vị chính
• Chi tiết kẹp chặt: dùng cơ cấu ren vít

4. Tính lực kẹp và chọn bu lông:

Ta phải tính lực kẹp sao cho chi tiết gia công được giữ cố định không bị di trượt. Lực kẹp phải đủ lớn nhưng phải đảm bảo chi tiết không bị biến dạng.

Trong đòng kẹp liên động sử dụng lực kẹp chặt bằng ren vít của bu lông. Ta tính lực kẹp cần thiết rồi tính ra được bu lông.

*Tính lực kẹp:

          Theo tính toán ở nguyên công 9 thì mô men xoắn do dao cắt gây ra bằng:

                                      M_x= 192(Nm)

          Bỏ qua ma sát giữa đòn kẹp với chốt, ta có công thức tính lực kẹp:

                            

W=...

          W: Phản lực tại mỏ kẹp.

          Q: Lực xiết bu lông.

          l: Chiều dài từ mỏ kẹp đến bu lông ( l = 150 mm )

          L: Chiều dài từ chốt đỡ tới thân bu lông ( L = 50 mm )

          Để chi tiết gia công chống xoay, ta phải xét phương trình cân bằng tại bu lông .

                             2.W.l₁ = M_x

          l₁: Khoảng cách từ tâm dao đến mỏ kẹp  l₁ = 60 mm.

          M_x: Mô men xoắn.

• W = ...= 160 (kg)

Thay vào công thức trên : => Q=..

• Q = ..

• Tín dường kính bu lông:

Từ lực kẹp W và đường kính bu lông có mối liên hệ về độ bền.

Ta có công thức: 

                        d ..

Trong đó: c: là hệ số an toàn  c=1,4

              ..: là ứng suất               vì chi tiết làm bằng gang nên ta chọn

                                           ...= 7( kg/mm²)

• d ...(mm)

Vậy ta chọn đường kính bu lông:       d = 10 mm

5. Sai số đồ gá:

Ta có 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.. =1.0.05=0.0017(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

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

           sai số điều chỉnh  =5-10m.  Chọn   = 0,006 mm

Điều kiện  kỹ thuật của đồ gá.

Độ song song song giũa mặt tỳ và mặt đáy đồ gá 0.0104mm.

Độ không vuông góc giữa mặt tỳ và mặt đáy đồ gá    0.0104mm.

 

Chương VI:  Đại cương về CNC

6.1. Qua 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:

1. Những vị trí được tính ra trên 1 biên dạng được ghi nhớ vào bìa đục lỗ.
2. Các bìa đục lỗ được đọc trên máy 1 cách tự động.

 

3- 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.

4- 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 cảu may, tăng tuổi thọ của máy

6.2 Lập trình trên máy CNC:

6.2.1 Lập trình trên máy phayCNC cho mặt A

G90 G97 G94;

N05                 G00            X400          Y250          X100 ;

N10    T2H2    S250           M03;

 

N15                 G00            X-50           Y50            Z100;

 

N20                 G01            X-50           Y50            Z-3       F100;

N25                 G01            X350          Y40            Z-3;

N30                 G01            X350          Y110          Z-3;

N35                 G01            X-50           Y110          Z-3;

N40                 G00            X400          Y250          Z100   M05;

N45                 M30;

6.2.2 Lập trình trên máy CNC để phay rãnh 90:

              G90 G94 G97;

N05                 G00            X200          Y200          Z100;

N10    T3H3      S200                   M03;          

N15                 G00            X-50           Y46            Z0;

N20     G42     G01            X-50           Y46            Z-44;

N25                 G01            X200          Y46            Z-44;

N30                 G01            X200          Y104          Z-44;

N35                 G01            X-50           Y104          Z-44;

N40                 G00            X200          Y200          Z100   M05;

N45                 M30;

 

              TÀI LIỆU THAM KHẢO

1. HƯỚNG DẪN THIẾT ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY
   PGS.TS. Trần Văn Địch

Nhà xuất bản và khoa học kỹ thuật

2. 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

4. 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

5. 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

6. 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

                                  KẾT LUẬN

     Sau 1 thời gian ghiên cứu tim hiểu và thiết kế đồ án, cùng với sự hướng dẫn nhiệt tinh của thầy giáo Nguyễn Dũng Thạch và sự giúp đỡ của các thầy giáo trong khoa cơ khí, cùng với sự nỗ lưc của bản thân đến nay em đã hoàn thành dồ án tốt nghiệp với đề tài : “ Đầu bào”.

     Trong quá trình thực hiện bản đồ án này, do thời gian có hạn và kiến thức hiểu biết lý thuyết tính thực tế còn hạn chế. Vì thế nên bản thuyết minh của em không tránh khỏi những sai sót. Em rất mong được sự góp ý của thầy cô giáo và các bạn để bản thuyết minh của em được hoàn thiện hơn.

                        Em xin chân thành cảm ơn.

 

MỤC LỤC

 

Nhậnxét………………………………………………………………… Lời nói đầu. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Chương 1: Giới tiệu chung về ngành công nghệ chế tạo máy. . . . . . . .  . Chương 2: Phân tích chi tiết gia công và xác định dạng sản xuất. . . . . . Chương 3: Xác điịnh phương pháp chế tạo phôi và bản vẽ lồng phôi . . . Chương 4: Thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết……. . . . . . . . Phần 1 : Xác định đường lối công nghệ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Phần 2 : lập quy trình công nghệ  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..         Nguyên công 1 :  Tạo phôi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .         Nguyên công 2:   Phay mặt đáy A . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .         Nguyên công 3:   Phay hai mặt bên C_D . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .         Nguyên công 4:   Phay mặt đàu E . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .         Nguyên công 5:   Phay mặt trên B, mặt F, rãnh có bề rông 50. . . . .         Nguyên công 6:   Phay hai mặt G,H. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .         Nguyên công 7:   Khoan, roa lỗ  24, và khoét lỗ  32. . . . . . . . . .         Nguyên công 8:   Phay rãnh cong có bề rông 22. . . . . . . . . . . . . . .         Nguyên công 9:   Phay hai cạnh Y,K có bề rộng 90 . . . . . . . . . . . .         Nguyên công 10:  Khoan và roa lỗ  16 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .         Nguyên công 11:  Bào rãnh nghiêng có bề rông 4 và vát cạnh 5x450. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .         Nguyên công 12:  Kiểm tra . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Thiết kế đồ gá  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .               Tài liệu tham khảo. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Kết luận . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

1 2 3 5 9 12 12 13 14 16 24 31 38 48 52 62 69 73 77 78 84 85 91   92

   

 Hiện nay , các ngành kinh tế nói chung và ngành cơ khí nói riêng đòi hỏi kỹ sư cơ khí và cán bộ kỹ thuật cơ khí được đào tạo ra phải có kiến thức sâu rộng , đồng thời 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.

     Mục tiêu của môn học là tạo điều kiện cho người học nắm vững và vận dụng có hiệu quả các phương pháp thiết kế , xây dựng và quản lý các quá trình chế tạo sản phẩm cơ khí về kỹ thuật sản xuất và tổ chức sản xuất nhằm đạt được các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật theo yêu cầu trong điều kiện và qui mô sản xuất cụ thể. Môn học còn truyền đạt những yêu cầu về chỉ tiêu công nghệ trong quá trình thiết kế các kết cấu cơ khí để góp phần nâng cao hiệu quả chế tạo chúng.

     Đồ án môn học công nghệ chế tạo máy nằm trong chương trình đào tạo của ngành chế tạo máy thuộc khoa cơ khí có vai trò hết sức quan trọng nhằm tạo cho sinh viên hiểu một cách sâu sắc về những vấn đề mà ngườ kỹ sư gặp phải khi thiết kế một qui trình sản xuất chi tiết cơ khí.

     Được sự giúp đỡ tận tình của các thầy giáo ,đặc biệt là thầy Nguyễn Dũng Thạch đã giúp em  hoàn thành tốt đồ án môn học  này.

     Em xin chân thành cảm ơn!

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