Đang tải... (xem toàn văn)
MỤC LỤC Lời nói đầu trang 1 I. Phân tích chức năng làm việc của chi tiết trang 2 II. Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết trang 2 III. Xác định dạng sản xuất trang 3 IV. Xác định phương pháp chế tạo phôi trang 4 V. Tính toán và thiết kế. trang 4 1. Lập thứ tự nguyên công, các bước trang 4 2. Tính lượng dư cho một bề mặt và tra lượng dư cho các bề mặt còn lại trang 22 3. Tính chế độ cắt cho một nguyên công và tra chế độ cắt cho các nguyên công còn lại trang 25 4. Xác định thời gian nguyên công trang 29 5. Thiết kế đồ gá cho nguyên công gia công lỗ 70 mm trang 33 Tài liệu tham khảo. trang 38 Mục lục. trang 39
Ngô Mai Duy: Lớp CTM5-K44 Đồ án công nghệ CTM Lời nói đầu Hiện nghành kinh tế nói chung đặc biệt nghành khí đòi hỏi kĩ s khí cán kĩ thuật khí đợc đào tạo phải có kiến thức vững tơng đối rộng đồng thời phải biết vận dụng kiến thức để giải vấn đề cụ thể thờng gặp sản xuất Môn học công nghệ chế tạo máy có vị trí quan trọng chơng trình đào tạo kĩ s cán kĩ thuật thiết kế, chế tạo loại máy thiết bị khí phục vụ nghành kinh tế kinh tế quốc dân Để giúp cho sinh viên nắm vững đợc kiến thức môn học làm quen với nhiệm vụ thiết kế,trong chơng trình đào tạo, đồ án môn học công nghệ chế tạo máy thiếu đợc sinh viên chuyên nghành chế tạo máy kết thúc môn học Sau thời gian tìm hiểu với hớng dẫn bảo tận tình thầy giáo: Phí Trọng Hảo, em hoàn thành đồ án môn học công nghệ chế tạo máy đợc giao Trong trình thiết kế em cố gắng tìm hiểu tài liệu liên quan thực tế, nhiên không tránh khỏi sai sót ý muốn thiếu kinh nghiệm thực tế, thiết kế Do em mong đợc bảo thầy cô giáo môn công nghệ chế tạo máy đóng góp ý kiến bạn để em hoàn thiện đồ án nh hoàn thiện vốn kiến thức em mong đợc học hỏi Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo: Phí Trọng Hảo hớng dẫn em hoàn thiện đồ án môn học Hà Nội ngày 29 tháng 11 năm 2003 Sinh viên: Ngô Mai Duy Ngô Mai Duy: Lớp CTM5-K44 Đồ án công nghệ CTM Nội dung thuyết minh tính toán Đồ án môn học Công Nghệ Chế Tạo Máy I:Phân tích chức làm việc chi tiết: Theo đề thiết kế: Thiết kế qui trình công nghệ chế tạo chi tiết tay biên với sản lợng 8000 chi tiết/năm, điều kiện sản xuất tự Tay biên dạng chi tiết họ chi tiết dạng càng, chúng loại chi tiết có lỗ mà tâm chúng song song với tao với góc Chi tiết dạng thờng có chức biến chuyển động thẳng chi tiết (thờng piston động cơ) thành chuyển động quay chi tiết khác (nh trục khuỷu) ngợc lại Ngoài chi tiết dạng dùng để đẩy bánh ( cần thay đổi tỉ số truyền hộp tốc độ) Điều kiện làm việc tay biên đòi hỏi cao: + Luôn chịu ứng suất thay đổi theo chu kỳ + Luôn chịu lực tuần hoàn, va đập II:Phân tích tính công nghệ kết cấu chi tiết: Bề mặt làm việc chủ yếu tay biên hai bề mặt hai lỗ Cụ thể ta cần đảm bảo điều kiện kỹ thuật sau đây: Ngô Mai Duy: Lớp CTM5-K44 Đồ án công nghệ CTM - lỗ dùng để dẫn dầu vào lỗ đầu nhỏ (trong lỗ đầu nhỏ có lắp bạc thay) - Hai đờng tâm hai lỗ đầu to đầu nhỏ phải song song với vuông góc với mặt đầu tay biên Hai đờng tâm hai lỗ đầu to dầu nhỏ phải đảm bảo khoảng cách A=230 -0,4, độ không song song hai tâm lỗ 0,03 mm l = 100 mm (0,03/100), độ không vuông góc tâm lỗ so với mặt đầu 0,02 mm trên toàn bề mặt Hai lỗ thờng có lắp bạc lót tháo lắp đợc Qua điều kiện kỹ thuật ta đa số nét công nghệ điển hình gia công chi tiết tay biên nh sau: + Kết cấu phải đợc đảm bảo khả cứng vững + Với tay biên, với kích thớc không lớn phôi nên chọn phôi dập để đảm bảo điều kiện làm việc khắc nghiệt tay biên + Chiều dài lỗ nên chọn mặt đầu chúng thuộc hai mặt phẳng song song với tốt + Kết cấu nên chọn đối xứng qua mặt phẳng Đối với tay biên lỗ vuông góc cần phải thuận lợi cho việc gia công lỗ + Kết cấu phải thuận lợi cho việc gia công nhiều chi tiết lúc + Kết cấu phải thuận lợi cho việc chọn chuẩn thô chuẩn tinh thống Với tay biên , nguyên công gia công hai mặt đầu lúc để đảm bảo độ song song mặt đầu để làm chuẩn cho nguyên công sau ( gia công hai lỗ ) nên chọn chuẩn thô hai mặt thân biên không gia công Và thứ tự gia công hai mặt đầu phay hai dao phay đĩa mặt sau mài phẳng để đạt yêu cầu III:Xác định dạng sản xuất: Sản lợng hàng năm đợc xác định theo công thức sau đây: N = N1m(1 + /100) Trong đó: Ngô Mai Duy: Lớp CTM5-K44 Đồ án công nghệ CTM N : Số chi tiết đợc sản xuất năm; N1 : Số sản phẩm (số máy) đợc sản xuất năm; m : Số chi tiết sản phẩm; : Số chi tiết đợc chế tạo thêm để dự trữ (5% đến 7%) N = 8000.1.(1 + 6%) = 8480 ( sản phẩm) Sau xác định đợc sản lợng hàng năm ta phải xác định trọng lợng chi tiết Trọng lợng chi tiết đợc xác định theo công thức: Q = V. = 0,214.7,852 = 1,7 kg Theo bảng trang 13 Thiết kế đồ án CNCTM, ta có: Dạng sản suất: Hàng loạt lớn IV: Xác định phong pháp chế tạo phôi: 4.1 Phôi ban đầu để rèn dập nóng: Trớc rèn dập nóng kim loại ta phải làm kim loại, cắt bỏ phần nhỏ phần phù hợp đợc thực máy ca Trong trờng hợp trọng lợng chi tiết ( biên liền)khoảng 1,7 kg (< 10 kg) ta chọn phôi cán định hình 4.2 Rèn tự do: 4.3 Dập lần 1: 4.4 Dập lần 2: 4.5 Cắt bavia: 4.6 Bản vẽ lồng phôi: V: Tính toán thiết kế Lập thứ tự nguyên công, bớc (vẽ sơ đồ gá đặt, ký hiệu định vị, kẹp chặt, chọn máy, chọn dao, vẽ chiều chuyển động dao, chi tiết) 1.1 Lập sơ nguyên công: - Nguyên công : Phay mặt đầu to đạt kích thớc 47.5, gia công máy phay ngang hai dao phay đĩa mặt có đờng kính tối thiểu 200 mm sau mài phẳng ( đạt đợc độ nhám Ra = 1,25 - cấp độ bóng cấp 7) để làm chuẩn định vị cho nguyên công sau Ngô Mai Duy: Lớp CTM5-K44 Đồ án công nghệ CTM - Nguyên công : Gia công lỗ nhỏ tay biên đạt kích thớc 420,030 vát mép lỗ, gia công máy doa mũi khoét, mũi doa dao vát mép để đạt đợc độ nhám Ra = 1,25 - Nguyên công 3: Gia công mặt lắp ghép đầu to tay biên, gia công máy phay nằm ngang dao phay ngón - Nguyên công 4: Gia công mặt lắp bu lông đầu to càng, gia công máy phay đứng dao phay mặt đầu đạt kích thớc 35mm - Nguyên công : Gia công lỗ lắp bu lông đầu to đạt kích thớc 12, gia công máy khoan mũi khoan - Nguyên công : Gia công lại đầu to tay biên sau lắp ghép tay biên với nửa đầu to bu lông_đai ốc M10 máy phay đứng dao phay đĩa ba mặt có đờng kính tối thiểu D=200mm để đạt đợc kích thớc 470,1 - Nguyên công 7: Khoét, doa lỗ dầu đầu to đạt kích thớc, gia công máy khoan với mũi khoét có đờng kính 69.5 mũi doa có đờng kính 70 - Nguyên công 8: Phay hạ bậc đầu nhỏ tay biên máy phay ngang dao phay đĩa ba mặt để đạt đợc kích thớc 37 0,1 - Nguyên công 9: Gia công lỗ dầu đầu nhỏ, khoan máy khoan với mũi có đờng kính - Nguyên công 10 : Kiểm tra Độ song song hai lỗ biên không đợc 0,08 mm, độ vuông góc hai lỗ với mặt đầu tơng ứng không vợt 0,08 mm, độ song song hai mặt đầu không vợt 0,08 mm 1.2 Thiết kế nguyên công cụ thể: 1.2.1 Nguyên công I : Phay mặt đầu Lập sơ đồ gá đặt: Hai mặt đầu tay biên cần đảm bảo độ song song cần phải đối xứng qua mặt phẳng đối xứng chi tiết, ta sử Ngô Mai Duy: Lớp CTM5-K44 Đồ án công nghệ CTM dụng cấu kẹp tự định tâm hạn chế bậc tự do, má kẹp có khía nhám định vị vào hai mặt phẳng thân tay biên chuẩn thô Kẹp chặt: Dùng hai miếng kẹp để kẹp chặt chi tiết, hớng lực kẹp từ hai phía tiến vào, phơng lực kẹp phơng với phơng kích thớc thực Để đảm bảo độ phẳng hai mặt đầu ta cần gia công hai mặt hai đầu biên nguyên công ta dùng cấu bàn phân độ Chọn máy: Máy phay nằm ngang 6H82 Công suất máy N m = 7kW Chọn dao: Phay hai dao phay đĩa ba mặt gắn mảnh thép gió, có kích thớc sau( Tra theo bảng 4-84 Sổ tay CNCTM tập 1): D = 250 mm, d =50 mm, B = 18 mm, số Z = 26 Lợng d gia công: Phay lần với lợng d phay thô Zb1 = 2.5 mm lợng d mài thô Zb2 = 0.5 mm Chế độ cắt: Xác định chế độ cắt cho dao Chiều sâu cắt t = 2.5 mm, lợng chạy dao S = 0.1_ 0.18mm/răng, tốc độ cắt V =32.5 (30,5 27,5)m/phút Các hệ số hiệu chỉnh: K1: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào nhóm tính thép cho bảng 5-225 (Sổ tay CNCTM tập2): k1 = Ngô Mai Duy: Lớp CTM5-K44 Đồ án công nghệ CTM K2: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào trạng tháI bề mặt gia công chu kỳ bền dao cho bảng 5-120 (Sổ tay CNCTM tập): k2 = 0,8 K3: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào dạng gia công cho bảng 5132 (Sổ tay CNCTM2)- k3 = Vậy tốc độ tính toán là: Vt=Vb.k1.k2.k3= 32,5.1.0,8.1 = 26 m/phút Số vòng quay trục theo tốc độ tính toán là: nt = 1000.v t 1000.26 = = 33.12 vòng/phút d 3,14.250 Ta chọn số vòng quay theo máy nm = 30 vòng/phút Nh vậy, tốc độ cắt thực tế là: Vtt = d n m 3,14.250.30 = = 23,56 m/phút 1000 1000 Lợng chạy dao phút Sp = Sr.z.n = 0,13.26.30 =101,4 mm/phút Theo máy ta có Sm = 95 mm/phút 1.2.2 Nguyên công II:Khoét, Doa, vát mép lỗ 42+0.03 1.2.3 Lập sơ đồ gá đặt: Gia công lỗ biên đầu nhỏ cần đảm bảo độ đồng tâm tơng đối hình trụ hình tròn phôi độ vuông góc tâm lỗ mặt đầu ta định vị nhờ Ngô Mai Duy: Lớp CTM5-K44 Đồ án công nghệ CTM mặt phẳng hạn chế bậc tự định vị vào mặt đầu bạc côn chụp vào đầu biên nhỏ hạn chế hai bậc tự có tác dụng định tâm (hoặc khối V cố định định vị vào mặt trụ ngoàI đầu nhỏ tay biên hạn chế bậc tự do) Kẹp chặt: Dùng cấu trụ trợt kẹp từ xuống Chọn máy: Máy khoan đứng 2A135(K135) có đờng kính mũi khoan lớn khoan thép có độ bền trung bình max = 35mm Công suất máy Nm = kW Chọn dao: Mũi Khoét có lắp mảnh hợp kim cứng D = 41.5 mm( có kích thớc sau: L = 262ữ308 mm, l = 101ữ220 mm) Mũi Doa có lắp mảnh hợp kim cứng, chuôi lắp D = 42mm, L= 40ữ55mm, l=32mm, d=16ữ32mm ( Tra theo bảng 4-47, 4-49 Sổ tay CNCTM tập 1) Lợng d gia công: Gia công lần với lợng d khoét Zb1 = 1,25 mm lợng d Doa Zb2 = 0,25 mm Chế độ cắt: Xác định chế độ cắt cho Khoét Chiều sâu cắt t = 1,25 mm, lợng chạy dao S=1 mm/vòng(0,9ữ1,1), tốc độ cắt V =72 mm/phút Ta tra đợc hệ số phụ thuộc: k1 : Hệ số phụ thuộc vào chu kỳ bền, B5-109 Sổ tay CNCTM tập 2, k1 = k2 : Hệ số phụ thuộc vàotrạng thái bề mặt phôi,B5-109 Sổtay CNCTM t.2, k2=1 k3 : Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào mác hợp kim cứng, B5-109 Sổ tay CNCTM tập 2, k3 = Vt = Vb.k1.k2.k3 = 72.1.1.1.1 = 72 m/phút Ta xác định số vòng quay tính toán trục nt vào công thức: nt = 1000.v t 1000.72 = = 709,68 vòng/phút d 3,14.29 Ngô Mai Duy: Lớp CTM5-K44 Đồ án công nghệ CTM Số vòng quay trục theo dãy số vòng quay: nm = 696 vòng/phút lợng chạy dao S = 0,12 mm/vòng Xác định chế độ cắt cho Doa Chiều sâu cắt t = 0,25 mm, lợng chạy dao S = mm/vòng(1ữ1,3), tốc độ cắt V = 10 mm/phút Ta xác định số vòng quay tính toán trục nt vào công thức: nt = 1000.v t 1000.10 = = 106,2 vòng/phút d 3,14.30 Số vòng quay trục theo dãy số vòng quay: n m = 87 vòng/phút lợng chạy dao S = 0,12 mm/vòng 1.2.4 Nguyên công III:Phay mặt lắp ghép hai nửa tay biên Lập sơ đồ gá đặt: Để đảm bảo đồng phẳng hai bên mặt lắp ghép gia công ta phay lần cho hai phía Dùng dao phay mặt đầu để phay nên ta có sơ đồ định vị nh sau: Định vị mặt đầu hạn chế bậc tự Dùng chốt trụ ngắn lố đầu nhỏ tay biên hạn chế 2bậc tự Và chốt tỳ đầu to tay biên để hạn chế bậc tự Ngô Mai Duy: Lớp CTM5-K44 Đồ án công nghệ CTM Kẹp chặt: Dùng cấu đòn kẹp, phơng lực kẹp thẳng đứng Dồn kẹp đợc đặt đầu to tay biên để tăng độ cứng vững Chọn máy: Máy phay nằm đứng vạn 6H82 Công suất máy Nm = 10kW Chọn dao: Phay dao phay mặt đầu chắp thép gió, có kích thớc sau ( Tra theo bảng 4-69 Sổ tay Công nghệ Chế Tạo Máy tập 2): D = 63 mm, số Z = 14 Lợng d gia công: Phay lần với lợng d phay thô Zb = 1,5 mm, lợng d phay tinh Zb = 0,1mm.Tổng lợng d 1,6 mm Chế độ cắt: Bớc 1:Phay thô Xác định chế độ cắt Chiều sâu cắt t = 1,5 mm, lợng chạy dao S = 0.12 0.2mm/răng, lợng chạy dao vòng S = 1,68 2,8mm/vòng, tốc độ cắt Vb = 43 m/phút Bảng 5-160 5-161 Sổ tay CNCTM tập Các hệ số hiệu chỉnh: K1: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào nhóm tính thép cho bảng 5-161 Sổ tay CNCTM2- k1 = 1,06 K2: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào trạng thái bề mặt gia công chu kỳ bền dao cho bảng 5-161 Sổ tay CNCTM2- k2 = 0,8 K3: Hệ số đIều chỉnh phụ thuộc vào chiều rộng phay cho bảng 5161 Sổ tay CNCTM2- k3 = 0,8 K4: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào vật liệu gia công cho bảng 5161 Sổ tay CNCTM2- k4 = Vậy tốc độ tính toán là: Vt = Vb.k1.k2.k3.k4 = 29,17m/phút Số vòng quay trục theo tốc độ tính toán là: nt = 1000.vt 1000.29,17 = = 147 vòng/phút D 3,14.62 Theo máy ta chọn n=150 vòng/ phút 10 Ngô Mai Duy: Lớp CTM5-K44 Đồ án công nghệ CTM Kiểm tra kết tính toán: + Sau doa: 2Zmax - 2Zmin = 316 242 = 74 àm + Sau khoét: 2Zmax 2Zmin = 1824 1544 = 280 àm + Hoặc : 2Z0 max 2Z0 = 2140 1786 =354 àm +phôi - = 400 46 = 354 àm Tính chế độ cắt bề mặt đó, tất bề mặt gia công khác chi tiết tra theo Sổ tay Công nghệ [7] Nguyên công tính chế độ cắt( trùng nguyên công thiết kế đồ gá): Nguyên công 7:Gia công lỗ đầu to để đạt kích thớc 70+0,046 cấp nhẵn bóng Ra=1,25 àm Ta có thông số đầu vào: Gia công máy khoan đứng với công suất động Nm = 7kW Mũi khoét có lắp mảnh hợp kim cứng D = 69,5 mm Mũi doa thép gió: D = 70 mm Vát mép thép gió: D = 75 mm (Tra theo bảng 47, 49 sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 1) 3.1 Bớc khoét Ta có: - Chiều sâu cắt: chiều sâu cắt lợng kim loại bị cắt đi, ta có t=1,25 mm - Lợng chạy dao: Tra bảng 26 (sổ tay công nghệ chế tạo máy tập II) ta chọn lợng chạy dao vòng là: S = 1,5 mm/ vòng - Tốc độ cắt: V mm/ p Tốc độ cắt đợc tính theo công thức: V = CV D q kV T m t x S y Trong đó: Cv , m , x , y , q :hệ số mũ Tra bảng 29 (Sổ tay CNCTM tập II) với vật liệu gia công thép 45, vật liệu lỡi cắt thép T15K6 Có : CV = 1,8; q = 0,6; x = 0,2; 25 y = 0,3; m = 0,25 Ngô Mai Duy: Lớp CTM5-K44 Đồ án công nghệ CTM -T : Chu kỳ tuổi bền dao Theo bảng 30 (Sổ tay CNCTM tập II) Với D = 69,5 ta có : T = 100 - Hệ số dịch chỉnh chung tốc độ cắt, phụ thuộc vào điều kiện cắt cụ thể: KV = KnV.KmV.KuV Kmv: hệ số phụ thuộc vào chất liệu vật gia công Theo bảng (Sổ tay CNCTM tập II) K mV 750 = K n B nV Theo bảng (Sổ tay CNCTM tập II): Kn = Với thép 45 :B = 750 N/cm2 KmV = KnV: Hệ số phụ thuộc vào bề mặt phôi Theo bảng5 (Sổ tay CNCTM tập II) KnV = 0,8 KuV: Hệ số phụ thuộc vào vật liệu dụng cụ cắt Theo bảng5-6 (Sổ tay CNCTM tập II): KuV = 1,15 KV= 0,8 1,15 = 0,92 1,8.69,5 0,6 0,92 = 56,5 m/ph V= 100 0, 25.1,5 0,3.1,25 0, 1000.V 1000.56,5 n = D = 69,5 = 258,77 m/ph Ta chọn vòng quay trục theo cấp tốc độ máy Ta có : n m = 252 v/ph Tốc độ thực tế: V= 69,5.252 = 55,02 m/ph 1000 - Lực cắt Po: Lực cắt đợc tính theo công thức: Po = 10.Cp.tx.Syp.Kp.Dq Trong đó: Theo bảng 32 (Sổ tay CNCTM tập II): 26 Ngô Mai Duy: Lớp CTM5-K44 Cp = 67, Đồ án công nghệ CTM q = 0, x = 1,2; Theo bảng 9: kp= y = 0,65 0,75 = :Hệ số tính đến gia công thực tế 0,75 Po = 10.67.1,251,21,50,65.1.69,50 = 1140 (N) - Mômen xoắn Mx [Nm]: Mx = 10.CM.Dq.tx.Sy.kp Theo bảng (Sổ tay CNCTM tập II): CM = 0,09; q = 1; x = 0,9; y= 0,5 Mx = 10.0,09.69,511,250,9.1,50,8 1= 105,76 (Nm) Công suất cắt đợc tính nh sau: Nc = M x nm 105,76.2000 = = 0,217 (KN) 1000.975 975.1000 So sánh với công suất máy: Nc Nm. Nghĩa là: 0,217 2,2.0,8 Vậy máy 2H125 đủ công suất để khoét lỗ có đờng kính 70 mm 3.2 Bớc gia công tinh: Doa Ta có: - Chiều sâu cắt: chiều sâu cắt lợng kim loại bị cắt đi, ta có t=0,25 mm - Lợng chạy dao: Tra bảng 26 (sổ tay công nghệ chế tạo máy tập II) ta chọn lợng chạy dao vòng là: S = 1,5 mm/ vòng - Tốc độ cắt: V mm/ p Tốc độ cắt đợc tính theo công thức: V = CV D q kV T m t x S y Trong đó: Cv , m , x , y , q :hệ số mũ Tra bảng 29 (Sổ tay CNCTM tập II) với vật liệu gia công thép 45, CV = 10,5; vật liệu lỡi cắt thép T15K6 Có : q = 0,3; x = 0,2; y = 0,65; m = 0,4 -T : Chu kỳ tuổi bền dao Theo bảng 30 (Sổ tay CNCTM tập II) 27 Ngô Mai Duy: Lớp CTM5-K44 Đồ án công nghệ CTM Với D = 70 ta có : T = 120 - Hệ số dịch chỉnh chung tốc độ cắt, phụ thuộc vào điều kiện cắt cụ thể: KV = KnV.KmV.KuV Kmv: hệ số phụ thuộc vào chất liệu vật gia công Theo bảng (Sổ tay CNCTM tập II) K mV 750 = K n B nV Theo bảng (Sổ tay CNCTM tập II): Kn = Với thép 45 :B = 750 N/cm2 KmV = KnV: Hệ số phụ thuộc vào bề mặt phôi Theo bảng5 (Sổ tay CNCTM tập II) KnV = 0,8 KuV: Hệ số phụ thuộc vào vật liệu dụng cụ cắt Theo bảng5-6 (Sổ tay CNCTM tập II): KuV = 1,15 KV= 0,8 1,15 = 0,92 10,5.70 0,3 0,92 = 5,16 m/ph V= 120 0, 4.0,25 0, 2.1,5 0, 65 n= 1000.V 1000.5,16 = = 23,5 m/ph D 70 Ta chọn vòng quay trục theo cấp tốc độ máy Ta có : n m = v/ph - Mômen xoắn Mx [Nm]: y Mx = C p t x S Z D.Z 2.100 Tính thời gian cho tất nguyên công: Trong sản xuất hàng loạt sản xuất hàng khối thời gian nguyên công đợc xác định theo công thức sau đây: Ttc = To + Tp + Tpv + Ttn Trong : 28 Ngô Mai Duy: Lớp CTM5-K44 Đồ án công nghệ CTM Ttc - Thời gian (thời gian nguyên công) To - Thời gian ( thời gian cần thiết để biến đổi trực tiếp hình dạng, kích thớc tính chất lí chi tiết; thời gian đợc thực máy tay trờng hợp gia công cụ thể có công thức tính tơng ứng) Tp - Thời gian phụ ( thời gian cần thiết để ngời công nhân gá, tháo chi tiết, mở máy, chọn chế độ cắt, dịch chuyển ụ dao bàn máy, kiểm tra kích thớc chi tiết ) Khi xác định thời gian nguyên công ta giá trị gần Tp = 10%To Tpv Thời gian phục vụ chỗ làm việc gồm: thời gian phục vụ kỹ thuật (Tpvkt) để thay đổi dụng cụ, màI dao, sửa đá, điều chỉnh máy, điều chỉnh dụng cụ (Tpvkt = 8%To); thời gian phục vụ tổ chức (T pvtc) để tra dầu cho máy, thu dọn chỗ làm việc, bàn giao ca kíp (Tpvtc=3%To) Ttn Thời gian nghỉ ngơI tự nhiên công nhân (Ttn = 5%To) Xác định thời gian theo công thức sau đây: To = L + L1 + L2 S n Trong đó: L Chiều dài bề mặt gia công (mm) L1 Chiều dài ăn dao (mm) L2 Chiều dài thoát dao (mm) S Lợng chạy dao vòng(mm/vòng) n Số vòng quay hành trình kép phút 4.1 Thời gian nguyên công 1: Phay mặt đầu (phay lần cho đầu tay biên) * Thời gian phay đầu to T1.1 L = 70 mm L1 = t ( D t ) + (0,5 + 3) = 70(250 70) + = 115 mm L2 = (2 ữ 5) mm Chọn L2 = (mm) 29 Ngô Mai Duy: Lớp CTM5-K44 Đồ án công nghệ CTM L + L1 + L2 70 + 115 + = = 0,067 phút 95.30 S n T1.1 = * Thời gian phay đầu nhỏ T1.2 L = 42 mm L1 = t ( D t ) + (0,5 + 3) = 42(250 42) + 2,5 = 96 mm L2 = (2 ữ 5) mm Chọn L2 = (mm) L + L1 + L2 42 + 96 + = = 0,05 phút 95.30 S n T1.2 = Thời gian cắt là: T0.1 = T1.1+T1.2 = 0,067 + 0,05 = 0,117 phút 4.2 Thời gian nguyên công 2: Khoét Doa Vát mép lỗ 42: - Thời gian bớc khoét: T2.1 L = 48 mm L1 = Dd 41,75 40 cotg + (0.5 ữ 2) = cotg300 + (0,5 ữ 2) = 4mm 2 L2 = (1 ữ 3) mm T2 = 48 + + L + L1 + L2 = = 1,45 phút 0,28.135 S n - Thời gian bớc doa: T2.2 L = 47 mm L1 = Dd 42 41,75 cotg + (0.5 ữ 2) = cotg300 + (0,5ữ2) = mm 2 L2 = (1 ữ 3) mm T2 = 48 + + L + L1 + L2 = = 1,07 phút 0,7.73 S n - Thời gian là: T0.2 = T2.1+T2.2 = 1,45+1,07=2,52 phút 4.3 Thời gian nguyên công 3: Phay mặt lắp ghép - Thời gian phay thô: T3.1= Trong đó: L=16mm L1=3mm S=2,33mm/ vòng 30 L + L1 S n Ngô Mai Duy: Lớp CTM5-K44 Đồ án công nghệ CTM n=150vòng / phút T3.1= 16 + =0,1 2,33.150 - Thời gian phay tinh: T3.2= L + L1 S n Trong đó: S=0,5 mm/ vòng n=196vòng / phút T3.2= 16 + =0,38 phút 0,5.196 Thời gian là: T0.3=T3.1+T3.2= 0,1+0,38=0,48 4.4 Thời gian nguyên công 4: Phay mặt đầu lắp lỗ bu lông T0.4= L + L1 + L2 + D S n L=18mm; L1=3mm; D=16mm; S=0,25mm/ vòng; T0.4= L2=2mm; n=600mm/ vòng 26 + 16 + =0,6 phút 0,25.600 4.5 Thời gian nguyên công 5: Khoan, doa lỗ lắp bu lông - Thời gian cắt bản: T0.5= T5.1+T5.2 - Thời gian cắt bớc khoan: T5.1 =2 L + L1 + L2 S n L = 35 mm L1 = Dd cotg + (0.5 ữ 2) = mm L2=3 mm S=0,2 mm/ vòng; T5.1 = n=1350 vòng / phút 35 + + = 0,27 phút 0,2.1350 - Thời gian cắt bớc doa: T5.2 =2 S=0,17 mm/ vòng; T5.1 = L + L1 + L2 S n n=267 vòng / phút 35 + + = 1,63phút 0,17.267 31 Ngô Mai Duy: Lớp CTM5-K44 Đồ án công nghệ CTM T0.5= T5.1+T5.2= 0,27+1,63= 1,9 phút 4.6 Thời gian nguyên công 6: Phay lại mặt đầu to L = 100 mm L1 = t ( D t ) + (0,5 + 3) = 0,7(100 0,7) + = 11,3 mm L2 = (2 ữ 5) mm S=1,57mm/ vòng; To6 = n=150vòng / phút 100 + 11,3 + L + L1 + L2 = = 0,97 phút 1,57.150 S n 4.7 Thời gian nguyên công 7: Khoét, doa lỗ đầu to tay biên Thời gian cắt là: T0.7= T7.1+T7.2+T7.3 - Thời gian cắt bớc khoét: T7.1 =2 L + L1 + L2 S n L = 47 mm L1 = Dd cotg + (0.5 ữ 2) = mm L2=3 mm S=0,38 mm/ vòng; T5.1 = n=87 vòng / phút 47 + + = 1,36 phút 0,38.87 - Thời gian cắt bớc doa: T7.2 =2 L + L1 + L2 S n L = 47 mm L1 = Dd cotg + (0.5 ữ 2) = mm L2=3 mm S=1,4 mm/ vòng; T5.1 = n=42 vòng / phút 47 + + = 0,92 phút 1,4.42 Thời gian cắt để vát mép: T7.3 =2 1+ L + L1 =2 =0,3 phút 0,3.87 S n Thời gian cắt là: T0.7= T7.1+T7.2+T7.3= 0,97+1,36+0,3=2,63 phút 4.8 Thời gian nguyên công 8: Phay hạ bậc: 32 Ngô Mai Duy: Lớp CTM5-K44 Đồ án công nghệ CTM L = 70 mm L1 = t ( D t ) + (0,5 + 3) = 70(160 70) + = 82 mm L2 = (2 ữ 5) mm To1 = L + L1 + L2 70 + 82 + = = 0,087 phút 60.30 S n 4.9 Thời gian nguyên công 7: Khoan lỗ dầu đầu nhỏ: - Khoan lỗ dầu 8, thông suốt: L = 11 mm L1 = D cotg + (0.5 ữ 2) = cotg300 + (0,5 ữ 2) = mm 2 L2 = (1 ữ 3) mm To5 = 11 + + L + L1 + L2 = = 0,1 phút 0,17.950 S n Vậy thời gian để gia công chi tiết là: T = Tnguyên công= T0.1+T0.2+T0.3+T0.4+T0.5+T0.6+T0.7+T0.8+T0.9 = = 0,117+2,52+0,48+0,6+1,9+0,97+2,36+0,087+0,1 = 9,2 phút Thiết kế đồ gá cho nguyên công 7.(Gia công lỗ đầu to 70) *Nhận xét: Do lực cắt Po momen xoắn M bớc nguyên công doa nhỏ nhiều so với lực cắt P o momen xoắn M bớc khoét, ta cần xác định Pkhoét Mkhoét để tính toán đồ gá bớc nguyên công khoét đủ cứng vững cho nguyên công Khi thiết kế đồ gá cần tuân theo bớc sau 5.1: Xác định kích thớc bàn máy 5.2 : Xác định phơng pháp định vị Do yêu cầu kỹ thuật: Độ không vuông góc đờng sinh 70 so với bề mặt khác toàn bề mặt, ta sử dụng cấu kẹp chặt nh hình vẽ Cơ cấu kẹp chặt: sử dụng cấu trụ trợt- hạn chế đủ 6bậc tự Mặt phẳng đầu sử dụng phiến tỳ hạn chế bậc tự do, lỗ dầu nhỏ 33 Ngô Mai Duy: Lớp CTM5-K44 Đồ án công nghệ CTM sử dụng chốt trụ ngắn hạn chế bậc tự do, khối V tự lựa tỳ vào đầu to hạn chế bậc tự 5.3 Vẽ đờng bao chi tiết nguyên công thiết kế đồ gá( theo tỉ lệ 1:1) Đờng bao chi tiết vẽ nét chấm gạch Việc thể hai ba hình chiếu tuỳ thuộc vào mức độ phức tạp đồ gá Hình chiếu thứ chi tiết phảI đợc thể vị trí gia công máy 5.4: Tính toán lực kẹp Lực kẹp có phơng thẳng đứng, có chiều từ xuống Sơ đồ lực kẹp có dạng nh hình vẽ Tính lực kẹp cần thiết Momen cắt M có xu hớng làm cho chi tiết quay quanh trục thẳng đứng (chốt trụ ngắn) Muốn cho chi tiết không bị xoay gia công phải thắng đợc momen cắt M Nếu bỏ qua ma sát mặt đầu phơng trình cân có dạng K.M = (P0+Q).f.R1 34 Ngô Mai Duy: Lớp CTM5-K44 Đồ án công nghệ CTM K M Q = f R P0 Trong đó: K = K0.K1.K2.K3.K4.K5.K6 K0: Hệ số an toàn cho tất trờng hợp K0 = 1,5 K1: Hệ số tính đến trờng hợp tăng lực cắt độ bóng thay đổi, gia công thô: K1= 1,2 K2: Hệ số tăng lực cắt dao mòn: K2 = 1ữ1,8 Ta chọn K2 = 1,2 K3: Hệ số tăng lực cắt gia công gián đoạn: K3 = 1,2 K4: Hệ số tính đến sai số cấu kẹp chặt Trờng hợp kẹp tay: K4 = 1,3 K5: Hệ số tính đến mức độ thuận lợi cấu kẹp tay Trờng hợp thuận lợi: K5 = K6: Hệ số tính đến momen làm quay chi tiết Trờng hợp định vị phiến tỳ: K6 = 1,5 K0 = 1,5.1,2.1,2.1,2.1,3.1.1,5 = M: Momen cắt M = 105,76 (N.m) : góc khối V tự lựa = 900 f: Hệ số ma sát f = 0,2 R0: Bán kính trung bình mặt tiếp xúc chi tiết đồ định vị R0 = 50,5 (mm)=0,0505 (m) Q= 5.105,76 1140 = 50703 (N) 0,2.0,0505 5.5: Thiết kế cấu đồ gá A Cơ cấu kẹp chặt Sử dụng cấu trụ trợt để kẹp chi tiết, hai vấu tỳ lên đầu to, kẹp chặt chi tiết Dùng cấu kẹp có u điểm đơn giản, thao tác tơng đối nhanh Khi gia công xong cần quay tay gạt, cấu kẹp di chuyển lên phía trên, lấy chi tiết 35 Ngô Mai Duy: Lớp CTM5-K44 Đồ án công nghệ CTM B Cơ cấu bạc dẫn hớng phiến dẫn Do thực đồng thời khoét doa lúc nên ta dùng cấu thay bạc nhanh Dùng loại bạc dẫn thay lắp phiến dẫn để thực bớc công nghệ gia công lỗ 70 gồm bớc khoét lỗ 69,5 doa, sau bớc phải thay bạc dẫn hớng dụng cụ cắt Nh dùng bạc thay nhanh để giảm thời gian phụ Bạc thay lắp với phiến dẫn thông qua bạc lót Bạc lót đợc lắp chặt với phiến dẫn theo kiểu lắp H 7/n6 Bạc dẫn lắp sít trợt vói bạc dẫn đợc định vị vít hãm Phiến dẫn: Ta dùng phiến dẫn cố định đợc lắp ghép xác với thân đồ gá bulong M6 chốt côn định vị ( chốt côn 1/50) 5.6: Tính sai số chế tạo đồ gá Khi chế tạo đồ gá có sai số đồ gá, làm cho việc gia công chi tiết không xác, chế tạo đồ gá ta phải chế tạo đạt tới độ xác định để không ảnh hởng đến yếu tố khác sai số gia công không vợt yêu cầu kỹ thuật cho phép Ta cần xác định độ xác đồ gá Sai số gá đặt sai số vị trí phôi bị lệch so với vị trí yêu cầu đồ gá sai số gá đặt gd đợc tính theo công thức sau: gd = c + k + ct + m + dc Để đảm bảo độ xác gia công sai số gá đặt phải sai số gá đặt cho phép Sai số gá đặt cho phép đợc xác định theo công thức sau: [ ] = 1/3. = 0,33.0,4 = 0,132 mm dg Sai số chuẩn c định vị không trùng với gốc kích thớc Theo sơ đồ gá đặt ta có công thức tính sai số chuẩn sau: c(H3)=c+L+Smin (Theo giáo trình công nghệ chế tạo máy tập I Nhà xuất khoa học kỹ thuật) Smin : Khe hở nhỏ trục lỗ gá c: Dung sai chốt định vị 36 Ngô Mai Duy: Lớp CTM5-K44 Đồ án công nghệ CTM L:Dung sai lỗ dùng để định vị Chọn kiểu lắp H6/h6 nên Smin=0 Tra bảng dung sai với cấp xác ta có dung sai chốt định vị dung sai lỗ (yêu cầu) c(H3)=0,016 + 0,016 +0= 0,032 àm Sai số đồ gá gd dg = ct + m + dc Lấy dc=10 àm m= .N1/2=0,5.80001/2=44 àm Sai số kẹp chặt k: Sai số kẹp chặt xuất lực kẹp phôi thay đổi Do lực kẹp vuông góc với phơng mà kích thớc cần gia công nên: k=0 Để xác định đợc độ xác đồ gá chế tạo ta chọn sai số gá đặt gd < kích thớc cần đạt Theo bảng ta chọn gd =0,132 mm Từ ta xác định đợc độ xác cần chế tạo đồ gá là: CT = gd ct m dc = 2 132 38 44 10 = 63 àm Tài liệu tham khảo 1: Giáo trình công nghệ chế tạo máy tập 1, Khoa khí trờng đại học Bách Khoa - Hà Nội 2: Thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy 37 Ngô Mai Duy: Lớp CTM5-K44 Đồ án công nghệ CTM PGS.TS Trần Văn Địch 3: Đồ gá khí hoá tự động hoá PGS.TS Trần Văn Địch 4: Sổ tay ATLAT đồ gá PGS.TS Trần Văn Địch 5: Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập I, II, III Mục lục Lời nói đầu trang 38 Ngô Mai Duy: Lớp CTM5-K44 Đồ án công nghệ CTM I Phân tích chức làm việc chi tiết II Phân tích tính công nghệ kết cấu chi tiết trang trang III Xác định dạng sản xuất trang IV Xác định phơng pháp chế tạo phôi V Tính toán thiết kế trang trang Lập thứ tự nguyên công, bớc trang Tính lợng d cho bề mặt tra lợng d cho bề mặt lại trang 22 Tính chế độ cắt cho nguyên công tra chế độ cắt cho nguyên công lại trang 25 Xác định thời gian nguyên công trang 29 Thiết kế đồ gá cho nguyên công gia công lỗ 70 mm trang 33 Tài liệu tham khảo trang 38 Mục lục trang 39 39 [...]... hạn chế 3 bậc tự do, lỗ dầu nhỏ 33 Ngô Mai Duy: Lớp CTM5-K44 Đồ án công nghệ CTM sử dụng chốt trụ ngắn hạn chế 2 bậc tự do, khối V tự lựa tỳ vào đầu to hạn chế 1 bậc tự do 5.3 Vẽ đờng bao của chi tiết tại nguyên công thiết kế đồ gá( theo tỉ lệ 1:1) Đờng bao của chi tiết vẽ bằng nét chấm gạch Việc thể hiện hai hoặc ba hình chi u là tuỳ thuộc vào mức độ phức tạp của đồ gá Hình chi u thứ nhất của chi tiết. .. đó, còn tất cả các bề mặt gia công khác của chi tiết thì tra theo Sổ tay Công nghệ [7] Tính lợng d của bề mặt 70+0,046 +Độ chính xác của phôi dập +Trọng lợng phôi: 1.7 kg +Vật liệu phôi: thép 45 Qui trình công nghệ gồm hai nguyên công hai bớc nguyên công : khoét và doa Chi tiết đợc định vị mặt phẳng đầu (hạn chế 3 bậc tự do), chốt trụ ngắn ở lỗ 42+0,033 (hạn chế 2 bậc tự do), khối V tuỳ động định vị... hạn chế 1 bậc tự do định vị vào lỗ đầu nhỏ của tay biên 13 Ngô Mai Duy: Lớp CTM5-K44 Đồ án công nghệ CTM Kẹp chặt: Dùng cơ cấu đòn kẹp để kẹp chặt chi tiết gia công ngay tại đầu to của chi tiết Kẹp chặt: Dùng cơ cấu đòn kẹp để kẹp chặt chi tiết gia công ngay tại đầu to của chi tiết Chọn máy: Máy khoan nằm đứng 2A125 Công suất của máy N m = 2,8kW Chọn dao: Chọn dao theo bộ kiến nghị gia công lỗ ta có:... án công nghệ CTM Kiểm tra kết quả tính toán: + Sau khi doa: 2Zmax - 2Zmin = 316 242 = 74 àm + Sau khi khoét: 2Zmax 2Zmin = 1824 1544 = 280 àm + Hoặc : 2Z0 max 2Z0 min = 2140 1786 =354 àm +phôi - 2 = 400 46 = 354 àm 3 Tính chế độ cắt của một bề mặt nào đó, còn tất cả các bề mặt gia công khác của chi tiết thì tra theo Sổ tay Công nghệ [7] Nguyên công tính chế độ cắt( trùng nguyên công thiết kế. .. Công nghệ Chế Tạo MáyIII - l,d là chi u dài và đờng kính lỗ Giá trị cm (Độ xê dịch phôi dập ) đợc tra theo bảng 3.77 Sổ tay Công nghệ Chế Tạo Máy tập 1, cm = 0.35mm = 350àm a = 50,6 2 +350 2 = 353,6 àm Sai lệch không gian còn lại sau khi khoét là: 1 = k.a đối với gia công lỗ thì k = 0,05, đối với gia công thô (hệ số chính xác hoá) 1 = 0,05.353,6 =17,7 àm Sai số gá đặt chi tiết b ở bớc nguyên công đang... đặt chi tiết ở bớc công nghệ đang thực hiện Theo bảng 10 Thiết kế Đồ án công nghệ Chế tạo Máy, ta có: Rz = 160 àm Ti = 200 àm Sai lệch vị trí không gian tổng cộng đợc xác định theo công thức sau: 2 a = c2 + cm Giá trị cong vênh c của lỗ đợc tính theo cả hai phơng hớng kính và hớng trục: c= ( k d ) 2 + ( k l ) 2 = ( 0,6.70) 2 + ( 0,6.47 ) 2 = 50,6 àm Trong đó: - k lấy theo bảng 16 Sổ tay Công nghệ. .. cho tất cả các nguyên công: Trong sản xuất hàng loạt và sản xuất hàng khối thời gian nguyên công đợc xác định theo công thức sau đây: Ttc = To + Tp + Tpv + Ttn Trong đó : 28 Ngô Mai Duy: Lớp CTM5-K44 Đồ án công nghệ CTM Ttc - Thời gian từng chi c (thời gian nguyên công) To - Thời gian cơ bản ( thời gian cần thiết để biến đổi trực tiếp hình dạng, kích thớc và tính chất cơ lí của chi tiết; thời gian này... phẳng hạn chế 3 bậc tự do định vị vào mặt đầu, một bạc côn chụp vào đầu biên to hạn chế hai bậc tự do và có tác dụng định tâm và một chốt chám định vị vào lỗ 42 vừa gia công ở nguyên công trớc hạn chế 1 bậc tự do chống 16 Ngô Mai Duy: Lớp CTM5-K44 Đồ án công nghệ CTM xoay( hoặc một khối V di động định vị vào mặt trụ ngoài của đầu to tay biên hạn chế 1 bậc tự do và chốt trụ ngắn định vị lỗ 30 hạn chế hai... kính ngoài của đầu biên lớn (hạn chế 1 bậc tự do) Công thức tính lợng d cho bề mặt trụ trong đối xứng 70+0,046: Zmin = Rza + Ti + a2 + b2 22 Ngô Mai Duy: Lớp CTM5-K44 Đồ án công nghệ CTM Trong đó : RZa : Chi u cao nhấp nhô tế vi do bớc công nghệ sát trớc để lại Ta : Chi u sâu lớp h hỏng bề mặt do bớc công nghệ sát trớc để lại a : Sai lệch về vị trí không gian do bớc công nghệ sát trớc để lại ( độ cong... 4-40, 4-41 Sổ tay Công nghệ Chế Tạo Máy tập 1): Lợng d gia công: Gia công 2 lần với lợng d khoan 1 Zb1 = d1/2 = 4mm và lợng d khoan lần 2 Zb2 = d2/2 =2 mm Chế độ cắt: Xác định chế độ cắt cho khoan lần 1 lỗ 8, chi u sâu cắt t = 4 mm, lợng chạy dao S = 0,17 (0.14ữ0,18)mm/vòng, tốc độ cắt V = 27,5 m/phút Ta có các hệ số: K1: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chu kỳ bền T của dao, k1 = 1 K2: Hệ số điều chỉnh