THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT TAY BIÊN 2 HAI NỮA ĐH CN 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 TAY BIÊN 2 HAI NỮA ĐH CN HN
 

THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT TAY BIÊN 2 HAI NỮA ĐH CN HN, đồ án môn học công nghệ chế tạo máy TAY BIÊN 2 HAI NỮA ĐH CN HN, bài tập lớn công nghệ chế tạo máy TAY BIÊN 2 HAI NỮA ĐH CN HN, thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết TAY BIÊN 2 HAI NỮA ĐH CN HN

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 chuyên ngành Cơ khí chế tạo máy là đào tạo 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. Ngành 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 tốt nghiệp chuyên ngành công nghệ chế tạo máy giúp cho người học nằm trong chương trình đào tạo của ngành chế tạo máy thuộc khoa cơ khí có những nắm bắt cơ bản về ngành học. Đây là một bản tổng kết quan trọng nhằm tạo cho sinh viên hiểu một cách sâu sắc về những vấn đề mà người kỹ sư gặp phải khi thiết kế một qui trình sản xuất chi tiết cơ khí. Sau một quá trình học tập tại trường Cao Đẳng Công Nghiệp em đã được giao đồ án tốt nghiệp với đề tài   “ Thiếi kế quy trình công nghệ gia công chi tiết tay biên hai nửa”

    Em xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ tận tình của các thầy giáo ,đặc biệt là thầy Dương Văn Đức đã giúp em  hoàn thành tốt đồ án nghiệp  này.                                     

                                                                    Sinh viên thực hiện :  Trần Thế Long

MỤC LỤC

Lời nói đầu. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Mục lục. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Chương 1: Phân tích chi tiết gia công và xác định dạng sản xuất. . . . . . Chương 2: Xác định phương pháp chế tạo phôi và thiết kế bản vẽ lông phôi.. . . . . . . . Chương 3: Thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết “Tay biên hai nửa”. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Chương 4: Thiết kế đồ gá . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Chương 5: Lập chương trình gia công một bề mặt trên máy CNC. . . . . . Kết luận Tài liệu tham khảo. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

1 2 3   7   12 63 67 69 70

CHƯƠNG 1: PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CÔNG VÀ XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT

1. CHỨC NĂNG ĐIỀU KIỆN LÀM VIỆC, YÊU CẦU KỸ THUẬT CỦA CHI TIẾT “TAY BIÊN HAI NỬA”
   1. CHỨC NĂNG:

- Tay biên hai nửa là chi tiết truyển chuyến động từ pittông đến trục khuỷu biến chuyển động tịnh tiến thành chuyển động quay tròn

- Ngoài việc sử dụng trong các động cơ phục vụ cho ngành công nghiệp ôtô, xe máy, động cơ tàu …nó còn dùng trong một số máy công cụ có truyền dẫn thuỷ lực

2. ĐIỀU KIỆN LÀM VIỆC CỦA CHI TIẾT:

- Tay biên hai nửa trong các động cơ, truyền lực từ pittông đến trục khuỷu nên chịu mài mòn cao ở các lỗ lắp ghép, bản thân chi tiết chịu kéo nén biến đổi liên tục

3. YÊU CẦU KỸ THUẬT CỦA CHIẾT

- Do chức năng, điều kiện làm việc của chi tiết nên tay biên hai nửa có một số đặc điểm về yêu cầu kỹ thuật như sau:

     + Dung sai các kích thước

  khoảng cách hai tâm lỗ 70± 0,2

     +Độ ôvan của lỗ  bằng 1/2 dung sai

     + Độ không vuông góc của mặt A với đường trục của chi tiết

≤ 0,25

                   + Độ không song song của hai lỗ ỉ 12 và ỉ 25 < 0,05

                   + nhiệt luyện chi tiết đạt độ cứng 37I42 HRC

          + Gia công lỗ ỉ 25 khi tay biên và ốp tay biên đã ghép chặt (bằng bulông)

          + Độ nhám các bề mặt:

Mặt lỗ Ra= 0,63

Các bề mặt lắp ghép Ra=1,25

Các bề mặt khác Rz=20

2. TÍNH CÔNG NGHỆ TRONG KẾT CẤU CỦA CHI TIẾT

- Các bề mặt gia công

     + Các mặt gia công đều là các mặt phẳng song song, vuông góc thuận lợi cho gia công liên tục bằng nhiều dao, dễ dàng chuyển dao trong khi gia công

     + Các mặt lỗ: Đều là lỗ trụ suốt, nếu có bậc thì bậc thì là bậc một phía nên thuận lợi ra vào dao, ít phải thay đổi đồ gá

- Bề mặt không gia công:

     + Gân thành mỏng không có, đủ dầy đảm bảo cứng vững trong gia công

     + các bề mặt khác tuy phức táp nhưng khong phải gia công đều dễ dàng tạo sẵn từ khi chế tạo phôi

 Vậy chi tiết đã đảm bảo tính công nghệ cao thuận tiện gia công trên các máy truyền thống

3. XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT

- Muốn xá định dạng sản xuất ta phảI biết được sản lượng hàng năm của chi tiết gia công

          Công thức: N = N₁. m( 1+ õ/ 100)

          Trong đó: N là số chi tiết sản xuất trong một năm

                             N₁ là số sản phẩm được sản xuất trong một năm

                             m là số chi tiết trong một sản phẩm

                             õ là số chi tiết được chế tạo thêm

          Công thức tính khối lượng chi tiết

                             Q₁ = ó. V    (Kg)

          Trong đó Q₁ là khối lượng chi tiết

                             V là thể tích chi tiết

                             ó là trọng lượng riêng của vật liệu

          Có ó_thép= 7,82 Kg/dm³

• Trước hết ta tính khối lượng của chi tiết

Thể tích chi tiết

V= V_{đầu nhỏ}  + V_{đầu to}  + V_thân

V_{đầu nhỏ} = 12ð ( 10²­­­- 6²)=2411,52 ( mm³ )

V_{đầu to} = 20ð ( 18,5²- 12,5²)+ ð 7².25 = 15527,3( mm³)

V_thân = 30( 17,5.14- 5.6 ) = 6450 (mm³)

• V= 24388,8 (mm³) ≈ 0,244 (dm³)
• Q_7,82.0,244 ≈ 0,2 (kg)

Theo điều kiện : sản lượng hàng năm của chi tiết là 5000

Dựa vào bảng sau

Dạng sản xuất	Trọng lượng chi tiết(Q1)
	> 200kg	4I 100 kg	< 4kg
	Sản lượng hàng năm (N)
Đơn chiếc	< 5	<10	<100
Loạt nhỏ	55I100	10I80	100I500
Loạt vừa	100I300	200I500	500I5000
Loạt lớn	300I 1000	500I1000	5000I50000
Hàng khối	> 1000	>1000	>50000

Ta thấy đây là trường hợp sản xuất hàng loạt lớn

CHƯƠNG II. XÁC ĐỊNH PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI VÀ THIẾT KẾ BẢN VẼ LỒNG PHÔI

I/ XÁC ĐỊNH PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI

1. MỘT VÀI PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI THÔNG DỤNG

a. ĐÚC

 Là phương pháp chế tạo phôI rất phổ biến vật đúc có thể đúc trong khuôn cát, khuôn kim loại, đúc dưới áp lực…

 Đúc có những ưu, nhược điểm sau

     * Ưu điểm

- Có thể đúc được tất cả các vật liêu nấu chảy như gang, thép…

- Đúc có thể gia công được những chi tiết có hình dạng phức tạp đúc có thể đạt được độ bóng cao, chính xác cao nếu áp dụng phương pháp đúc đặc biệt

- Vốn đầu tư ít năng suất cao

     * Nhược đIểm

- Tốn thời gian gia công

- Tốn vật liệu

- Sản phẩm đúc thường có độ chính xác không cao

Vậy chỉ nên sử dụng phương pháp này trong sản xuất đơn chiếc, loạt nhỏ và vừa, ứng dụng với những chi tiết kết cấu phức tạp

          b. GIA CÔNG ÁP LỰC

          Là phương pháp gia công dựa vào khả năng biến dạng dẻo của kim loại. Dùng ngoại lực của thiết bị làm cho biến dạng theo hình dạng kích thước yêu cầu kim loại vẫn giữ được tính nguyên vẹn, không bị phá huỷ. áp dụng cho các kim loại có tính dẻo tốt.

          Một số phương pháp gia công áp lực điển hình

          * Rèn tự do: là phương pháp gia công áp lực mà kim loại được biến dạng tự do trừ bề mặt tếp xúc của phôi với dụng cụ gia công và đe

          + Ưu điểm: cho phép rèn được những chi tiết lớn

          + Nhược điểm: độ chính xác và năng suất thấp, chỉ gia công được những chi tiết đơn giản, chất lượng sản phẩm phụ thuộc vào tay nghề, hao phí kim loại lớn.

          * Dập là phương pháp gia công áp lực trong đó kim loại được biến dạng trong không gian  hạn chế của lòng khuôn , so với rèn tự do có những ưu điểm:

          Độ chính xác và chất lượng rèn cao, có khả năng chế tạo được những chi tiết phức tạp, năng suất cao, dễ cơ khí hoá tự động hoá

Sau khi ngiên cứu các phương pháp chế tạo phôi em nhận thấy: Với kết cấu của chi tiết tay biên hai nửa, yêu cầu kỹ thuật cao mà kết cấu tương đối phức tạp. Cùng với đó là dạng sản xuất chi tiết thuộc loại loạt lớn nên chế tạo phôi bằng phương pháp dập là hợp lý nhất vì gia công được chính xác, năng suất cao đồng thời tính chất cơ lý của kim loại được đảm bảo

2. PHƯƠNG PHÁP DẬP PHÔI

• Máy: sử dụng máy búa
• Khuôn dập: lòng khuôn hở
• Trước khi dập chi tiết phảo được rèn sơ bộ

II/ THIẾT KẾ BẢN VẼ LỒNG PHÔI

 Hình dạng phôi được hoàn thành trên cơ sở tính toán lượng dư gia công

 Để xác định lượng dư gia công ta tính toán cho một bề mặt tiêu biểu rồi tra lượng dư các bề mặt còn lại

1.TÍNH LƯỢNG DƯ CHO MỘT BỀ MẶT

          Dựa vào phương pháp tính của GS. Kovan ta tính lượng dư cho hai bề mặt bên đầu nhỏ tay biên

          * Các nguyên công

• Dập phôi
• Phay thô từ phôi dập
• Phay tinh
• Nhiệt luyện
• Mài sửa 

* Để tính toán lượng dư trung gian cho mỗi nguyên công ta áp dụng công thức

            2Z_bmin =2( R_za + T_a +) 

trong đó : Z_bmin : lượng dư gia công nhỏ nhất

            R_za : nhám bề mặt do bước công nghệ sát trước để lại

            T_a  : chiều lớp hư hỏng bề mặt do bước công nghệ sát trước để lại

            ủ : sai lệch về vị trí tương quan do bước công nghệ sát trước để lại

            ồ : Sai số gá đặt ở bước công nghệ dang thực hiện

* Tính toán

a. Tạo phôi

  Dập phôi nên có các thông số kỹ thuật sau

R_za = 150( à m)

T_a = 150 (à m)

ủ_a = ∆.L                  mà ∆_k= 2     (bảng 15- gt thiết kế đồ án)

=> ủ_a = 2.98,5 = 197

b. Phay thô

Có ồ_b =ồ_lt = 0,25ọ_b = 400

=> ồ_b = 0,25.400 =100 (à m)

• 2Z_bmin = 2(150 + 150 + ) =1041,85 (à m)        

c. Phay tinh.

Sau phay thô có

  R_za = 50(à m)

  T_a = 50(à m)

  ủ^/ =  0,06.ủ =0,06.197 = 11,82

          Phay tinh gá trên phiến tỳ hạn chế ba bậc tự do , khối V hạn chế hai bậc tự do ta có:

          ồ_b= ồ_lt= 0,25.ọ_b= 0,25.200= 50(àm)

• 2Z_bmin = 2.(50+50+0  11.82²+50²) = 302,75(à m)

d. Nhiệt luyện

e. Mài:

          Sau nhiệt luyện

          R_za= 60(à m)

          T_a= 60 (à m)

          ủ_a=∆k.L= 2.98,5 = 197

Mài có :

          ồ_b= 0,25.ọ_b = 0,25.200= 50(à m)

• 2Z_bmin= 2(60+60+  197²+50²) = 646,5(à m)

Vậy lượng dư tổng cộng bằng  1991,1(à m) ≈ 2(mm)

Vậy kích thước tổng cộng đẻ gia công bề mặt đó là 12+2=14(mm)

2. TRA LƯỢNG DƯ CHO CÁC BỀ MẶT CÒN LẠI:

• Mặt B và C có Z_bmin= 2(mm)
• Mặt A và F có Z_bmin= 2,5 (m m)
• Mặt D và H có Z_bmin= 2( mm)
• Mặt E có lượng dư là Z_bmin= 2(mm)
• Mặt lỗ ỉ 25 có lượng dư là Z_bmin= 2,5(mm)

Sau khi xác định lượng dư gia công ta có bản vẽ lồng phôi như hình vẽ

CHƯƠNG III. THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT TAY BIÊN HAI NỬA

I. XÁC ĐỊNH ĐƯỜNG LỐI CÔNG NGHỆ

• Dựa vào sản lượng hàng năm của chi tiết ta thấy đây là dạng sản xuất loạt lớn. Vì vậy quy trình công nghệ được xây dựng trên nguyên tắc phân tán nguyên công. Quy trình công nghệ được chia ra các nguyên công đơn giản, ở đây mỗi máy thực hiện một nguyên công nhất định, đồ gá sử dụng là đồ gá chuyên dùng

II. CHỌN CHUẨN THÔ

  Trong các bề mặt gia công đầu tiên chuẩn định vị cho bề mặt ấy gọi là chuẩn thô, việc chọn chuẩn thô có ý nghĩa rất quan trọng cho việc chọn chuẩn tinh sau này để gia công các bề mặt tiếp theo

  Đối với chi tiết tay biên hai nửa ta chọn chuẩn thô như sau

• Tay biên chọn bề mặt C
• ốp tay biên chọn bề mặt G

Tại vì:

          Việc chọn chuẩn thô như vậy đảm bảo chất lượng chi tiết trong suốt quá trình gia công nó thể hiện ở chỗ :

                   + Bề mặt có lượng dư nhỏ, đều, tương đối phẳng, không có mép rèm dập, bavia

                   + Chọn bề mặt này giúp cho sự thay đổi vị trí tương quan giữa các bề mặt nhỏ nhất.

                   + Thuận tiện cho việc tạo chuẩn tinh sau này

III. CHỌN PHƯƠNG PHÁP GIA CÔNG

          Để chuyên môn hoá cao, nâng cao năng xuất thì phương pháp gia công là rất quan trọng

          Với đường lối loạt sản xuất lớn ta chọn đường lối phân tán nguyên công và sử dụng các máy vạn năng, kết hợp với đồ gá chuyên dùng vì nó phù hợp với diều kiện sản xuất ở nước ta, và các máy chuyên dùng dễ chế tạo

          Gia công bề mặt ít yêu cầu chính xác hơn trước, các bề mặt yêu cầu độ chính cao thì gia công sau

IV. LẬP TÍÊN TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG

          Ta chia quá trình công nghệ ra 22 nguyên công như sau

          Nguyên công I: dập phôi tay biên

          Nguyên công II: Dập phôi ốp tay biên

          Nguyên công III: Đột cắt bavia

          Nguyên công IV: Phay hai mặt bên đầu nhỏ(mặt C) của tay biên

          Nguyên công V: Phay hai mặt bên đầu to (mặt B) của tay biên

  Nguyên công VI: Khoan, vát mép, doa lỗ ỉ 12

  Nguyên công VII: Đảo đầu vát mép lỗ ỉ 12

  Nguyên công VIII: Phay mặt A

  Nguyên công VIII: Phay mặt D

  Nguyên công IX: Phay mặt E

  Nguyên công X: Khoan, khoét bậc, cắt ren hai lỗ M6

  Nguyên công XI: Phay mặt G của ốp tay biên

  Nguyên công XII: Đảo đầu phay mặt đối diện

  Nguyên công XIII: Phay mặt F của ốp tay biên

  Nguyên công XIV: Phay mặt H của ốp tay biên

          Nguyên công XV: Khoan, vát mép, doa hai lỗ ỉ9 trên ốp tay biên

          Nguyên công XVI: Lắp ráp ốp tay biên vào tay biên

Nguyên công XVII: Phay sửa hai bề mặt bên đầu to tay biên (B và G) sau khi  lắp ghép

          Nguyên công XVIII: Khoét, vát mép, doa lỗ ỉ 25

          Nguyên công XIX: Đảo đầu, vát mép lỗ ỉ 25

          Nguyên công XX:  Phay rãnh bề rộng 2 trên mặt bên đầu tay biên

          Nguyên công XXI: Đảo đầu phay các rãnh đối diện

          Nguyên công XXII: Nhiệt luyện

          Nguyên công XXIII: mài tinh nhẵn

          Nguyên công XXIV: Tổng kiểm tra

 V. THIẾT KẾ NGUYÊN CÔNG

          1. NGUYÊN CÔNG I: TẠO PHÔI TAY BIÊN

           -Phương pháp dập phôi

• Vật liêu thép C45
• Khôn dập hở vì chi tiết nhỏ hình dạng tương đối phức tạp
• Máy sử dụng là máy búa
• Trước khi dập phải rèn sơ bộ

2. NGUYÊN CÔNG II: TẠO PHÔI ỐP TAY BIÊN

  -        Phương pháp dập phôi

• Vật liêu thép C45
• Khôn dập hở vì chi tiết nhỏ hình dạng tương đối phức tạp
• Máy sử dụng là máy búa

Trước khi dập phải rèn sơ bộ

3.NGUYÊN CÔNG III: ĐỘT CẮT BAVIA

• Sau khi dập (vì lòng khuôn hở) nên sẽ có bavia ở mặt phân khuôn, để làn sạch bavia thì chi tiết sau khi dập phải qua nguyên công đột cắt bavia trên máy búa
• Lưu ý khi đột cắt bavia phải tránh cong vênh, biến dạng chi tiết

4.NGUYÊN CÔNG IV: PHAY MẶT B

4.1.Sơ dồ gá đặt

• chọn chuẩn thô là mặt C, dùng phiến tỳ định vị hạn chế 3 bậc tự do,  mặtD dùng 2 chốt tỳ định vị hạn chế 2 bậc tự do, mặt E dùng chốt tỳ định vị hạn chế 1 bậc tự do
• Kẹp chặt: dùng cơ cấu kẹ chặt ren vít, lực kẹp hướng vào mặt định vị chính

4.2. Chọn máy

          Để gia công đồng thời hai bề mặt ta sử dụng máy phay ngang 6H82

          Đặc điểm của máy như sau:

• Công suất động cơ: 7 KW
• Hiệu suất: ỗ= 0,75
• Số vòng quay trục chính(vòng/phút): 30-37,5-4,75-60-75-95-118-150-150-190-235-300-375-475-600-1500
• Số bước tiến(à m/phút): 30-37,5-47,5-60-75-95-118-120-190-235-300-375-475-600-750-900
• Lực cắt tối đa 1500 Kg

4.3. Chọn dao:

  Sử dụng hai dao phay đĩa măt đầu gắn mảnh hợp kim cứng T15K6

  Đường kính dao D = 300 mm; Z = 14 răng

  Lắp dao và đIều chỉnh khoảng cách hai mặt gia công của dao bằng bề rộng chi tiết cụ thể bằng 21mm

4.4. Chế độ cắt:

• Chiều sâu cắt:

Cắt một lần đạt kích thước, cắt hết lượng dư  t=1(mm)

• Lượng tiến dao:

Theo bảng 6-5 (chế độ cắt gia công cơ khí ) ta có

S_z= 0,09I0,11 (mm/vòng). Ta chọn S_z= 0,09 (mm/vòng)

• Tốc độ cắt:

V=C_v.D^qv.K_v/T^m.t^xv.S_z^yv.B^uv.Z^pv  (m/phút)

Theo bảng 5-1(chế độ cắt gia công cơ khí ) ta có

Cv	Xv	Uv	yv	qv	pv	m
332	0,1	0,2	0,4	0,2	0	0,2

Bảng 2-5 ta có T=300^/

Bảng 2-1 ta có K_mv=75/ú_b     = 75/65 =1,1

Bảng 7-1 K_nv=0,8

Bảng 8-1 K_uv= 1

=> K_v= K_mv.K_nv.K_uv= 1,1.0,8.1=0,88

 

Thay vào công thức trên ta được

V= 332.300^0,2.0,88/300^0,2.1^0,1.0,09^0,4.18,5^0,2.14⁰=162.99 ≈ 163(m/phút)

Số vòng quay 1 phút của dao là

       n= 1000V/ðD= 1000.163/3,14.300= 173(vòng/phút)

Theo thuyết minh thư máy chọn n=150(vòng/phút)

Lúc này tốc độ cắt thực tế là:

       V=ð.D.n/1000= 3,14.300.150/1000=141,3(m/phút)

• Lượng chạy dao phút và răng thực tế theo máy là:

S_M=S_zbảng.Z.n = 0,12.14.150 = 252(mm/phút)

Theo TMT của máy chọn S_M=235(mm/phút)

=> S_zthực= 235/14.150 = 0,11(mm/răng)

• Lực cắt P_z tính theo công thức:

P_z=C_p.t_p^x.S_z^yp.B^up.Z.K_p / D^qp.n^wp (Kg)

Theo bảng 3-5(chế độ cắt gia công cơ khí )

Cp	Xp	Up	yp	qp	ựp
261	0,9	1,1	0,4	1,1	0

Bảng 12-1

Ta có K_p= K_mp = (ú_b/75)^0,3 =(65/75)^0,3= 0,958

Thay vào công thức

P_Z= 216.1^0,9.0,11^0,8.18,5^1,114. 0,958 / 300^0,1.150⁰ = 27,9 ≈ 30(Kg)

Vì cắt đồng thời hai dao nên tổng lực cắt bằng 2.30= 60(Kg)

          * Công suất cắt:

                   N= P_Z.V/ 60.102= 60.141,3/60.102 = 1,385 ≈ 1,4 (KW)

So sánh với công suất của máy N= 7 KW ta thấy chế độ cắt đảm bảo an toàn

 

5.NGUYÊN CÔNG V: PHAY MẶT C

5.1.Sơ dồ gá đặt

- Chọn chuẩn là mặt B, dùng phiến tỳ định vị hạn chế 3 bậc tự do, mặtD dùng 2 chốt tỳ định vị hạn chế 2 bậc tự do, mặt E dùng chốt tỳ định vị hạn chế 1 bậc tự do

-Kẹp chặt: dùng cơ cấu kẹp chặt ren vít, lực kẹp hướng vào mặt định vị chính

 

5.2. Chọn máy

       Để gia công đồng thời hai bề mặt ta sử dụng máy phay ngang 6H82

       Đặc điểm của máy như sau:

-Công suất động cơ: 7 KW

-Hiệu suất: ỗ= 0,75

-Số vòng quay trục chính(vòng/phút): 30-37,5-4,75-60-75-95-118-150-150-190-235-300-375-475-600-1500

-Số bước tiến(mm/phút): 30-37,5-47,5-60-75-95-118-120-190-235-300-375-475-600-750-900

-Lực cắt tối đa 1500 Kg

5.3. Chọn dao:

       Sử dụng hai dao phay đĩa măt đầu gắn mảnh hợp kim cứng T15K6

       Đường kính dao D = 250 mm; Z = 14 răng

       Lắp dao và điều chỉnh khoảng cách hai mặt gia công của dao bằng bề rộng chi tiết cụ thể bằng 21mm

5.4. Chế độ cắt:

*Chiều sâu cắt:

Cắt một lần đạt kích thước, cắt hết lượng dư  t=1(mm)

*Lượng tiến dao:

Theo bảng 6-5 (chế độ cắt gia công cơ khí ) ta có

S_z= 0,12I0,14 (mm/vòng). Ta chọn S_z= 0,09 (mm/vòng)

*Tốc độ cắt:

V=C_v.D^qv.K_v/T^m.t^xv.S_z^yv.B^uv.Z^pv  (m/phút)

Theo bảng 5-1(chế độ cắt gia công cơ khí ) ta có

 

Cv	Xv	Uv	yv	qv	pv	m
332	0,1	0,2	0,4	0,2	0	0,2

 

Bảng 2-5 ta có T=240^/

Bảng 2-1 ta có K_mv=75/ú_b     = 75/65 =1,1

Bảng 7-1 K_nv=0,8

Bảng 8-1 K_uv= 1

=> K_v= K_mv.K_nv.K_uv= 1,1.0,8.1=0,88

 

Thay vào công thức trên ta được

V= 332.250^0,2.0,88/240^0,2.1^0,1.0,12^0,4.20^0,2. 14⁰=377,8(m/phút)

Số vòng quay 1 phút của dao là

       n= 1000V/ðD = 1000.377,8/3,14.250= 481,27(vòng/phút)

Theo thuyết minh thư máy chọn n=475(vòng/phút)

Lúc này tốc độ cắt thực tế là:

       V=ð.D.n/1000= 3,14.300.475/1000=372,87(m/phút)

*Lượng chạy dao phút và răng thực tế theo máy là:

S_M=S_zbảng.Z.n = 0,12.14.475 = 798(mm/phút)

Theo TMT của máy chọn S_M=750(mm/phút)

=> S_zthực= 750/14.475 = 0,11(mm/răng)

*Lực cắt P_z tính theo công thức:

P_z=C_p.t_p^x.S_z^yp.B^up.Z.K_p / D^qp.n^wp (Kg)

 

Theo bảng 3-5(chế độ cắt gia công cơ khí )

Cp	Xp	Up	yp	qp	ựp
825261	1	1,1	0,47	1,3	0,2

Bảng 12-1

Ta có K_p= K_mp = (ú_b/75)^0,3 =(65/75)^0,3= 0,958

Thay vào công thức

P_Z= 825.1¹.0,113^0,75.20^1,114. 0,958 / 250^1,3.475^0,2 = 0,925 (Kg)

Vì cắt đồng thời hai dao nên tổng lực cắt bằng 2.0,925= 1,85 (Kg)

       * Công suất cắt:

                 N= P_Z.V/ 60.102= 1,85.372,87/60.102 = 0,113 (KW)

So sánh với công suất của máy N= 7 KW ta thấy chế độ cắt đảm bảo an toàn

 

6. NGUYÊN CÔNG VI: KHOAN, VÁT MÉP, DOA LỖ ễ12

6.1. Sơ đồ gá đặt:

• Mặt định vị :Mặt C là mặt định vị chính mặt trụ ngoài và mặt A là mặt định vị phụ
• Chi tiết định vị: Mặt C dùng phiến tì hạn chế 3 bậc tự do, mặt trụ ngoài dùng khối V ngắn hạn chế 2 bậc tự do mặt A dùng một chốt tì hạn chế 1 bậc tự do
• Kẹp chặt: Lực kẹp hướng vào mặtt định vị chính dùng cơ cấu kẹp chặt bằng ren vít

   6.2. Chọn máy :

          Sử dụng máy khoan đứng 2A135 có đặc đIểm kỹ thuật sau    

• Đường kính khoan lớn nhất ỉ_max= 35 mm, côn moóc số 4
• Công suất máy 6KW, hiệu suất ỗ = 0,8
• Số vòng quay trục chính (vòng/phút)

68-100-140-195-275-400-530-750-1100

• Số bước tiến (mm/vòng):0,11-0,15-0,2-0,25-0,32-0,43-0,57-0,72-0,96-1,22-1,6
• Lực cắt cho phép P_max= 1600 ( Kg)

6.3. Chọn dao:

          Khoan dùng mũi khoan ruột gà thép gió P18, ỉ =10 

          Vát mép: dao khoét vát mép thép gió P18 vát mép 1x45⁰

          Doa: dùng mũi doa thép gió P18, ỉ 12

6.4. Chế độ cắt:

          1/ Bước khoan:

• Chiều sâu cắt

T= D/2= 12/2 = 6 (mm)

• Bước tiến

Theo sức bền mũi khoan ta có

S₁= 3,88.D^0,81/ú_b^0,94 (mm/vòng)

Theo đIều kiện ban đầu D=10 ú_b=65

Suy ra : S₁= 3,88.10^0,81/65^0,94= 0,5 (mm/vòng)

Bước tiến theo bảng 8-3(chế độ cắt gia công cơ khí ) ta có

       D=10 lấy S₂= 0,28(mm/vòng)

Vì sau khi khoan còn vát mép, doa nên nhân với hệ số k= 0,5

       => S₂= 0,14 (mm/vòng)

Vậy ta chọn S_min= 0,14 (mm/vòng)

• Vận tốc cắt:

V= C_v.D^zv.K_v/T^m.t^xv.S^yv (m/phút)

Theo bảng 3-3(chế độ cắt gia công cơ khí ) ta có

Cv	Zv	Xv	Yv	m
7	0,4	0	0,7	0,2

Theo bảng 4-3 => T= 45^/

Theo bảng 5-3 => K_mv= 1,4

Theo bảng 7-1 => K_lv= 1

Bảng 8-1 => K_uv= 1

Vậy K_v= 1,4.1.1.0,8 = 1,12

Thay vào công thức trên ta được

V= 7.10^0,4.1,12/45^0,2.12⁰.0,115^0,7= 4,2(m/phút)

Số vòng quay trục chính

       n=1000V/ð.D = 1000.42/3,14.12 = 1114,6(vòng/phút)

theo thuyết minh thư máy chọn n = 1100 (vòng/phút)

Vậy V_thực= 12.3,14.1100/1000 = 41,45(m/phút)

• Lực cắt và mômen xoắn

- Lực cắt: P₀= C_p.D^zp.S^yp.K_mp (Kg)

Tra bảng 7-3 (chế độ cắt gia công cơ khí ) ta được

       C_p= 68        Z_p= 1 Y_p= 0,7

Bảng 12-1 và 13-1 ta có

       K_mp= K_mM= (65/75)^0,75= 1,07

Vậy P₀ = 68.10¹.0,155^0,7.1,07 = 196,66 (Kg)

- Mômen xoắn

             M = C_M.D^zM.S^yM.K_M (Kgm)

Tra bảng 7-3 ta được C_M= 0,034 Z_M= 2,5       Y_M= 0,7

Vậy M= 0,034.10^2,5.0,155^0,7.1,07= 3,12 (Kgm)

• Công suất cắt gọt:

N= M.n/975 = 3,12.1100/975 = 3,52 (KW)

          So với công suất cho phép của máy [N]= 6KW ta thấy chế độ cắt đảm bảo an toàn

          2/ Bước 2: vát mép

• Chiều sâu cắt: t=1 (mm)
• Bước tiến bằng tay
• Số vòng quay chọn n=1100(vòng/phút)
• Lực cắt và mômen xoắn: nhỏ nên có thể bỏ qua.

3/ Bước 3: doa

• Chiều sâu cắt: t= (12-10)/2= 1(mm)
• Bước tiến S:

Theo sức bền dao ta có: S = C_s.D^0,7

Tra bảng 2-3(chế độ cắt gia công cơ khí ) ta có C_s= 0,08

Vậy S = 0,08.12^0,7= 0,455(mm/vòng)

Theo TMT máy chọn S = 0,43 (mm/vòng)

• Vận tốc cắt gọt:

V= C_v.D^zv.K_v/T^m.t^xv.S^yv (m/phút)

Tra bảng 3-3 (chế độ cắt gia công cơ khí ) ta có

Cv	Zv	Xv	Yv	m
10,5	0,3	0,2	0,65	0,4

Tra bảng 5-3 được K_mv= 1,4

Bảng 6-3 được K_lv= 1

Bảng 8-1 được K_uv=1, K_nv=1

Suy ra K_v= 1,4.1.1 = 1,4

Thay vào công thức trên ta được

       V= 10,5.12^0,3.1,4/ 80^0,4.1^0,2.0,43^0,65 = 9,29 (m/phút)

Số vòng quay trục chính là

       n= 1000.V/ð.D = 1000.9,29/3,14.12 = 246,55 (vòng/phút)

Theo TMT của máy chọn n= 195 (vòng/phút)

• Mômen xoắn và lực cắt của doa nhỏ nên có thể bỏ qua
• ............................

22. NGUYÊN CÔNG XXII: ĐẢO ĐẦU PHAY RÃNH RỘNG 2

          - Sơ đồ gá đặt, chọn máy dao, ché độ cắt giống nguyên công XXI

23. NGUYÊN CÔNG: NHIỆT LUYỆN

          Nhiệt luyện để tăng độ cứng vững của chi tiết, trong các phương pháp nhiệt luyện ta chọn phương pháp tôi vì theo phương pháp này chi tiết sau khi được nhiệt luyện các tổ chức kim loại được thay đổi từ Ôttenit thành Mactenxit và có độ cứng cao hơn

          23.1. Phương pháp tôi

          - trong tôi có nhiều phương pháp như: tôi toàn phần, tôi bề mặt, … đối với các chi tiết máy nói chung yêu cầu vừ cứng vững vừa có độ bền cao nên phương pháp tôi bề mặt là thích hợp nhất, chi tiết được tôi có bề mặt ngoài cứng nhưng bề mặt trong vẫn  bền kéo, nén tốt

          - Đối với chi tiết tay biên hai nửa cũng vậy, do yêu cầu kỹ thuật của nó mà ta cũng chọn phương pháp tôi bề mặt bằng dòng điệ cao tần có f=500ữ10⁷ Hz. Do hiện tượng cảm ứng điện từ mà bề mặt chi tiết được nung nóng rất nhanh đến nhiệt độ tôi được xác định trước, rồi làm nguội nhanh trong dầu, lúc này tổ chức Ôttenit trong kim loại chuyển thành Macxtenxit có độ cứng cao hơn.

          23.2. Xác định nhiệt độ tôi và tốc độ tôi

          - Nhiệt độ tôi đối với thép 45 có C < 0,8% được tính theo công thức

                   t⁰_tôi= 727 + (30ữ 50) ⁰C » 760ữ780 ⁰C

          Ta chọnnhiệt độ tôi là 775 ⁰C

          - Tốc độ tôi là tốc độ làm nguội để Ôttenit chuyển thành Mactenxit, tốc độ tôi phải ³ tốc độ tôi tới hạn V_tôi ³ V­_min

24. NGUYÊN CÔNG XIV:  KIỂM TRA

          - Theo yêu cầu kỹ thuật của chi tiết ta phải kiểm tra những yếu tố sau:

                   + Dung sai các bề mặt gia công

                   + Sai lệch về vị trí tương quan (độ song song, vuông góc, ôvan…)

                   + Kiểm tra độ cứng

• Dụng cụ kiểm tra: Pan me, thước cặp, đồng hồ so,…
• Sơ đồ kiểm tra độ song song giữa hai đường tâm lỗ như hình vẽ

CHƯƠNG V: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ ĐỒ GÁ

5.1. Tính toán và thiết kế đồ gá cho nguyên công khoan, vát mép, doa lỗ ễ 12

          - Nguyên công này qua 3 bước công nghệ

          + Khoan ễ 10

          + Vát mép 1x45⁰

          + Doa ễ 12

5.2. Phân tích sơ đồ gá đặt

1/ Định vị

- Mặt định vị

          + Mặt định vị chính là mặt C

          + Các bề mặt định vị khác: mặt trụ ngoài, mặt E

• Chi tiết định vị: Mặt C dùng phiến tỳ định vị hạn chế 3 bậc tự do: chuyển động quay tròn quanh các trục OX, OY, chuyển động tịnh tiến theo trục OZ. Mặt trụ ngoài dùng bạc côn định vị hạn chế hai bậc tự do là chuyển động tịnh tiến theo trục OX, OY. Mặt E dùng 1 chốt tỳ định vị hạn chế 1 bậc tự do quay quanh OZ
• Như vậy chi tiết gia công ở đay đã được định vị hoàn toàn

2/ Kẹp chặt

• Lực kẹp cơ chiều hướng vào mặt định vị chính (mặt C)
• Cơ cấu kẹp chặt dùng phiến dẫn treo, kẹp chặt nhờ chuyển động tiến dao

5.3. Xác định lực kẹp:

          Khi gia công lỗ ễ 12 ta phải tính lực kẹp sao cho chi tiết không bị xaoy trượt do tác dụng của mômen xoắn

          Theo tính toán ở nguyên công trên thì mômen xoắn khi khoan có gia trị lớn nhất vậy ta phải tính lực kẹp W đảm bảo co bước khoan là được

          Lực kẹp chặt chi tiết bằng phiến dẫn được xác định theo công thức

          W=

Trong đó :

W : Lực kẹp chặt chi tiết (kg)

M: mômen xoắn ở dao khoan (Kgmm)

n: Số dao làm việc cùng một lúc , ở đây n=1

f: Hệ số ma sát ở bề mặt kẹp chặt, dùng mỏ kẹp khía nhám nên f=0,45

k: Hệ số an toàn

D: Đường kính ngoài

d: Đường kính lỗ

          Theo tính toán ở trên ta có

M=3,12 (kgm)

          Từ kích thước gia công ta có D=20,  d=12

Chọn mỏ kẹp có khía nhám => f=0,45

          K= k₀.k₁.k₂.k₃.k₄.k₅.k₆

Trong đó

          k₀=1,5

          k₁: hệ số kể đến trường hợp tăng lực cắt khi độ bóng thay đổi k₁=1,2

          k₂: Hệ số tăng lực cắt khi mài dao k₂=1

          k₃: Hệ số tăng lực cắt khi gia công gián đoạn k₃=1,2

          k₄: Hệ tính đến sai số của lực kẹp k₄=1,3

          k₅: Hệ số tính đén mức độ thuận lợi của cơ cấu kẹp bằng tay k₅=1

          k₆: Hệ số kể đến mômen làm quay chi tiết k₆=1

          => k= 2,8

          Vậy W = 2377 (Kg)

          5.4. Chọn cơ cấu sinh lực

          Cơ cấu sinh lực chọn phải thoả mãn kẹp chặt mà không làm cho phôi bị biến dạng thuận lợi và an toàn

          Vì cơ cấu kẹp chặt bằng phiến dẫn treo tức là lực kẹp sinh ra do chuyển động tiến dao, trong cơ cấu này lò xo đàn hồi giữ vai trò quan trọng. Với lực kẹp trên ta phải xác định kế cấu lò xo sao cho lực kẹp sinh ra vừa đủ khi chi tiết vừa mới bắt đầu được gia công

          Kết cấu kò xo bao gồm các thông số kỹ thuật sau

                   Đường kính vòng ngoài : D

                   Đường kính sợi lò xo : d

                   Chiều dài lò xo: L

Quan hệ giữa độ cứng lò xo và lực tác dụng như sau

          = W/L

          Trong đó : độ cứng của lò xo tuỳ thộc vào vật liệu chế tạo

                   ở đây = 2,1.10⁴ (Kg/mm)

                             W: lực kẹp

                             L: chiều dài lò xo

          => L = 2377.10³/2,1.10^-4= 113 (mm) =11,3(cm)

          Chọn D= 10, d= 3 (mm)

          5.5 Xác định sai số đồ gá

   Sai số chế tạo cho phép của đồ gá được tính bằng công thức:

   Trong đó:

     egd : sai số gá đặt , được lấy bằng d/3, với d là dung sai nguyên công , d=200mm.

   Þ egd = 200/3 = 67mm.

     ec : sai số chuẩn, do chuẩn định vị không trùng gốc kích thước.

     ek : sai số kẹp chặt, ở đây phương lực kẹp vuông góc với phương kích thước thực hiện nên ek=0.

     em : sai số do mòn đồ gá.

          em = b.N

       b : hệ số phụ thuộc kết cấu đồ định vị, b = 0,3.

       N : số lượng chi tiết được gia công trên đồ gá, N = 5000.

          Þ em = 0,3. 5000 = 21mm.

     edc : sai số điều chỉnh, edc = 10 mm.

Þ  [ect] ={67

5.6.Điều kiện kỹ thuật của đồ gá.

          Độ không vuông góc giữa lỗ bạc và mặt đáy đồ gá £ 0,062mm.

           Độ song song giữa mặt phiến tỳ và mặt đáy đồ gá £ 0,062mm.

           Độ không vuông góc giữa chốt trụ và mặt đáy đồ gá £ 0,062mm.

CHƯƠNG VI : LẬP CHƯƠNG TRÌNH CNC GIA CÔNG MỘT BỀ MẶT

Trong các bề mặt tiêu biểu ta chọn bề mặt lỗ ễ 12 để lập trình gia công trên máy CNC

( Chường trình CNC gia công như sau)

O0000;

N05G21;

N10G0G17G40G49G80G90;

N20T1M6;

N25G0G90X0.Y0.A0.S2291M3;

N30G43H1Z10;

N45G1Z-23.004F549.8;

N50G0Z10;

N55M5;

N60G91G28Z0;

N65G28X0.Y0.A0;

N70M01;

N75T2M6;

N80G0G90X6.Y0.A0.S3183M3;

N85G43H2Z10;

N90G1Z-25.F636.6;

N95G3X-6.R6.F1273.2;

N95X6.R6;

N100G0Z10;

N105M5;

N110G91G28Z0;

N115G28X0.Y0.A0;

N120M30;

KẾT LUẬN

 

 Qua quá trình làm đồ án tốt nghiệp công nghệ chế tạo máy đã giúp em không những hệ thống được kiến thức đã được học mà còn giúp em học hỏi và hiểu sâu sắc hơn về nghành cơ khí .

Tuy nhiên vì thời gian và tầm nhận thức cũng như kinh nghiệm thực tế của em chưa sâu nên bản đồ án này của em còn nhiều hạn chế và thiếu sót không thể tránh khỏi . Em rất mong sự đóng góp và cho ý kiến của các thầy cô trong khoa cơ khí đặc biệt là thầy giáo nguyễn văn hậu, để em rút kinh nghiệm cho bản thân và để bản đồ án của em được hoàn thiện hơn .

Em xin chân thành cảm ơn

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1. SỔ TAY CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY (TẬP 1,2,3)          
2. CHẾ ĐỘ CẮT GIA CÔNG CƠ KHÍ
3. SỔ TAY ATLAT ĐỒ GÁ
4. HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY
5. GIÁO TRÌNH CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY

7. NGUYÊN CÔNG VII: ĐẢO ĐẦU VÁT MÉP O12

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