Đang tải... (xem toàn văn)
CHƯƠNG I: NỘI DUNG VÀ TRÌNH TỰ THIẾT KẾĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY1.1Nội dung đồ án tốt nghiệp công nghệ chế tạo máy:Đồ án tốt nghiệp công nghệ chế tạo máy bao gồm:Thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết trục tay biên.Thiết kế đồ gá để gá đặt chi tiết gia công tay biên. Như vậy đồ án tốt nghiệp công nghệ chế tạo máy bao gồm cả phần tính toán và các bản vẽ.1.1.1. Khối lượng tính toán: Khối lượng tính toán được viết thành bản thuyết minh theo trình tự và nội dung từng phần được trình bày cụ thể ở phần sau.1.1.2. Khối lượng bản vẽ: Đồ án được trình bày trong các bản vẽ gồm: 1 bản vẽ chi tiết lồng phôi khổ A0. 5 bản vẽ sơ đồ nguyên công gồm 36 nguyên công cơ bản khổ A0. 2 bản vẽ đồ gá với đầy đủ hình chiếu theo tỷ lệ khổ giấy A0.1.2. Trình tự thiết kế đồ án tốt nghiệp công nghệ chế tạo máy: Quá trình thiết kế đồ án tốt nghiệp công nghệ chế tạo máy được tiến hành theo nội dung và trình tự sau đây:1 Phân tích chức năng làm việc của chi tiết.2 Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết.3 Xác định dạng sản xuất.4 Chọn phương pháp chế tạo phôi.5 Lập thứ tự các nguyên công, các bước ( vẽ sơ đồ gá đặt, ký hiệu định vị,kẹp chặt, chọn máy, chọn dao, vẽ ký hiệu chiều chuyển động của dao, của chi tiết ).6 Tính lượng dư cho một bề mặt nào đó, còn tất cả các bề mặt gia công khác của chi tiết thì tra theo sổ tay công nghệ chế taọ máy.7Tính chế độ cắt và tra theo sổ tay công nghệ chế tạo máy các nguyên công.8Tính thời gian gia công cơ bản cho tất cả các nguyên công. Số liệu này là cơ sở để xác định các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật của quy trình công nghệ.9 Thiết kế 2 đồ gá gia công. Phần thiết kế đồ gá bao gồm các bước sau:+ Xác định cơ cấu định vị phôi.+ Tính lực kẹp cần thiết.+ Dựa vào sơ đồ định vị và lực kẹp để chọn cơ cấu định vị, cơ cấu kẹp chặt, thiết kế các cơ cấu khác của đồ gá ( cơ cấu dẫn hướng, cơ cấu so dao, cơ cấu phân độ, cơ cấu xác định vị trí của đồ gá trên máy ).+ Tính sai số chế tạo cho phép của đồ gá ct.+ Đặt yêu cầu kỹ thuật của đồ gá.+ Lập bảng kê khai chi tiết của đồ gá ( tên gọi chi tiết, số lượng chi tiết và vật liệu sử dụng ). 10 Viết thuyết minh theo nội dung những phần đã tính toán thiết kế.11 Xây dựng các bản vẽ.
Đồ án tốt nghiệp Công nghệ chế tạo máy Trờng Đại Học Bách Khoa Hà Nội Khoa khí Cộng hoà xà hội chủ nghĩa Việt Nam Độc lập- Tự do- Hạnh phúc Bộ môn công nghệ Chế tạo máy Nhiệm vụ thiết kế tốt nghiệp Họ tên sinh viên: Lớp Khoá.Chuyên ngành: Công nghệ Chế tạo máy I Đầu đề thiết kế: II Các số liệu ban đầu III Nội dung phần thuyết minh tính toán: IV Phần vẽ Hà Nội, ngày tháng Cán hớng dẫn năm Nhận xét giáo viên hớng dẫn Sinh viên thực hiện: Lơng Công Thành Lớp CTM3-K4 -1- Đồ án tốt nghiệp Công nghệ chế tạo máy …… …………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………… Hµ Nội, ngày tháng Cán hớng dẫn năm Nhận xét giáo viên duyệt …… …………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………… Sinh viªn thùc hiƯn: Lơng Công Thành Lớp CTM3-K4 -2- Đồ án tốt nghiệp Công nghệ chế tạo máy Hà Nội, ngày tháng Cán duyệt năm Lời nói đầu Trong công công nghiệp hoá đại đất nớc, ngành kinh tế nói chung ngành khí nói riêng đòi hỏi kỹ s cán kỹ thuật có kiến thức tơng đối rộng phải biết vận dụng sáng tạo kiến thức đà học để giải vấn đề thờng gặp thực tế Đồ án tốt nghiệp đóng vai trò quan trọng trình đào tạo trở thành ngời kỹ s Quá trình làm đồ án tốt nghiệp giúp cho sinh viên hiểu rõ kiến thức đà đợc tiếp thu trình học tập, đồng thời nâng cao khả vận dụng sáng tạo kiến thức để làm đồ án nh công tác sau Trong thời gian làm đồ án tốt nghiệp em đợc giao nhiệm vụ: Thiết kế quy trình công nghệ gia công tay biên Đợc bảo tận tình thầy giáo hớng dẫn Nguyễn Trọng Bình, em đà hoàn thành đợc đồ án Mặc dù đà cố gắng để hoàn thành đồ án này, nhiên, kiến thức non yếu nên đồ án tránh khỏi thiếu sót Vì em mong nhận đợc góp ý thầy cô bạn để đồ án đợc tốt Em xin bày tỏ biết ơn sâu sắc thầy giáo hớng dẫn Nguyễn Trọng Bình, thầy cô khoa khí - Tr ờng ĐHBK Hà Nội đà tận tình hớng dẫn em hoàn thành đồ án Hà Nội ngày 18 tháng năm 2006 Sinh viên: Lơng Công Thành Sinh viên thực hiện: Lơng Công Thành Lớp CTM3-K4 -3- Đồ án tốt nghiệp Công nghệ chế tạo máy Chơng I: Nội dung trình tự thiết kế đồ án tốt nghiệp công nghệ chế tạo máy 1.1Nội dung đồ án tốt nghiệp công nghệ chế tạo máy : Đồ án tốt nghiệp công nghệ chế tạo máy bao gồm: - Thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết trục tay biên - Thiết kế đồ gá để gá đặt chi tiết gia công tay biên Nh đồ án tốt nghiệp công nghệ chế tạo máy bao gồm phần tính toán vẽ 1.1.1 Khối lợng tính toán: Khối lợng tính toán đợc viết thành thuyết minh theo trình tự nội dung phần đợc trình bày cụ thể phần sau 1.1.2 Khối lợng vẽ: Đồ án đợc trình bày vẽ gồm: - vẽ chi tiết lồng phôi khổ A0 - vẽ sơ đồ nguyên công gồm 36 nguyên công khổ A0 - vẽ đồ gá với đầy đủ h×nh chiÕu theo tû lƯ khỉ giÊy A0 1.2 Tr×nh tự thiết kế đồ án tốt nghiệp công nghệ chế tạo máy: Quá trình thiết kế đồ án tốt nghiệp công nghệ chế tạo máy đợc tiến hành theo nội dung trình tự sau đây: 1- Phân tích chức làm việc chi tiết 2- Phân tích tính công nghệ kết cấu chi tiết 3- Xác định dạng sản xuất 4- Chọn phơng pháp chế tạo phôi Sinh viên thực hiện: Lơng Công Thành Lớp CTM3-K4 -4- Đồ án tốt nghiệp Công nghệ chế tạo máy 5- Lập thứ tự nguyên công, bớc ( vẽ sơ đồ gá đặt, ký hiệu định vị,kẹp chặt, chọn máy, chọn dao, vẽ ký hiệu chiều chuyển động cđa dao, cđa chi tiÕt ) 6- TÝnh lỵng d cho bề mặt đó, tất bề mặt gia công khác chi tiết tra theo sổ tay công nghệ chế taọ máy 7-Tính chế độ cắt tra theo sổ tay công nghệ chế tạo máy nguyên công 8-Tính thời gian gia công cho tất nguyên công Số liệu sở để xác định tiêu kinh tế kỹ thuật quy trình công nghệ 9- Thiết kế đồ gá gia công Phần thiết kế đồ gá bao gồm bớc sau: + Xác định cấu định vị phôi + Tính lực kẹp cần thiết + Dựa vào sơ đồ định vị lực kẹp để chọn cấu định vị, cấu kẹp chặt, thiết kế cấu khác đồ gá ( c¬ cÊu dÉn híng, c¬ cÊu so dao, c¬ cấu phân độ, cấu xác định vị trí đồ gá máy ) + Tính sai số chế tạo cho phép đồ gá [ct] + Đặt yêu cầu kỹ thuật đồ gá + Lập bảng kê khai chi tiết đồ gá ( tên gọi chi tiết, số lợng chi tiết vật liệu sử dụng ) 10- Viết thuyết minh theo nội dung phần đà tính toán thiết kế 11- Xây dựng vẽ Chơng Ii: phân tích chi tiết gia công xác định dạng sản xuất 2.1 Chức năng, đIều kiện làm việc, công dụng chi tiết 1/Chức : Tay biên chi tiết quan trọng thiếu đợc tất động Sinh viên thực hiện: Lơng Công Thành Lớp CTM3-K4 -5- Đồ án tốt nghiệp Công nghệ chế tạo máy đốt trong.Tay biêntrực tiếp tham gia biến chuyển động tịnh tiến piston sang chuyển động quay trục khuỷu ngợc lại.Tay biên D6 đợc chế tạo thép 45 gồm đầu nhỏ không tháo dời đợc,trong có lắp bạc lót đồng Thân tay biên tiết diện hình chữ I đầu to lắp bạc dời ,gồm hai nửa ghép với hai bulông M8 Mặt lỗ đầu nhỏ phải gia công đạt Ra = 2,5 để lắp chặt với bạc Mặt lỗ đầu to phải gia công đạt R a = 1,25 để lắp trung gian với bạc Chuyển tiếp đầu nhỏ thân R10, R30, R40 Chuyển tiếp đầu to thân R12, R80, R8 Mặt lỗ đầu to có khoét rÃnh bán nguyệt để định vị bạc Trên đầu nhỏ có lỗ dẫn dầu lệch với bạc chi tiết góc 500 Tại hai lỗ để bắt bu lông có phần định vị 8,5 phần ren M8 2/ Tính công nghệ kết cấu chi tiết: Tay biên chi tiết dạng càng, đầu to đợc ghép hai nửa hai bu lông M8 nên chúng có yêu cầu kỹ thuật sau: - Cơ tính sau nhiệt luyện lần cuối phải đạt độ dÃn dài tơng đối, độ co tơng đối, độ dai va ®Ëp 35%, mÉu thư cã thĨ ph©n bè däc dé cứng 25 - 30 HRC - Chế tạo phơng pháp dập theo khuôn - Tổ chức kim loại chỗ gẫy mẫu thử không đợc có tợng điểm trắng hay bọt, phân tầng chất phi kim loại vết nứt Tổ chức kim loại mặt cắt dọc phải đợc đặc trng hớng thớ dọc theo đờng trục phù hợp với hình dạng bên tợng đứt đoạn, xốp - Trên bề mặt đà gia công không cho phép có vết nứt, gÃy, gỉ sắt, lõm, lỗ rỗng - Đờng gép khuôn cho phép có ba via đến 1,5mm, không cho phép có vết nhăn, phải tẩy khuyết tật ba via 1,5mm đạt RZ40 - Độ lệch hai đờng tâm lỗ lên mặt phẳng cho phép nhỏ 0,06/100 - Độ lệch nối tâm hai lỗ so với trục đối xứng 0,5mm - Không cho phép hàn đắp - Độ côn ô van lỗ đầu nhỏ 0.01 mm Khích thớc ®Çu to cho phÐp +0, 025 Φ45 −0,01 n»m góc < 450 so với mặt phẳng lắp ghép - Độ chênh lệch chiều dày thành đầu to đầu nhỏ tay biêntheo hớng dọc trục đối xứng không 2mm, theo chiều ngang không 1mm 2.2 Xác định dạng sản xuất: 1/ ý nghĩa: Dạng sản xuất phụ thuộc vào sản lợng sản phẩm năm xác định sản Sinh viên thực hiện: Lơng Công Thành Lớp CTM3-K4 -6- Đồ án tốt nghiệp Công nghệ chế tạo máy xuất hợp lý có ảnh hởng đến đầu t hình thức tổ chức sản xuất Sản lợng sản phẩm lớn ta đầu t thiết bị chuyên dùng, tổ chức sản xuất theo dây chuyền đem lại hiệu kinh tế cao nhất, chất lợng sản phẩm tốt, thu hồi vốn đầu t nhanh Nếu sản lợng sản phẩm thấp nên sử dụng trang thiết bị vạn năng, tổ chức sản xuất không theo dây chuyền, đem lại hiệu kinh tế cao Từ ta thấy việc xác định dạng sản xuất hợp lý có ý nghĩa quan trọng trình tổ chức sản xuất dẫn đến việc đầu t hợp lý trang thiết bị hợp ký, bố trí nhân công làm việc hợp lý dẫn đến trình sản xuất đạt hiệu cao 2/ Xác định sản lợng khí: Nh ta đà biết để xác định dạng sản xuất ta phải xác định sản lợng khí năm trọng lợng chi tiết gia công Sản lợng phôi tay biên D6 cần dập yêu cầu 5000 chi tiết/năm, nh sản lợng khí đợc tính theo công thøc: Ni =N.mi.[1 + ( β+ α )/ 100] chi tiết/ năm Trong : Ni: sản lợng khí chi tiết cần chế tạo N:sản lợng sản phẩm sản xuất năm N=5000 chi tiết/năm mi: số chi tiết loại sản phẩm ,lấy mi =1 : hệ số % dự phòng h hỏng chế tạo, = (2ữ3) lấy =2 : hệ số % chế tạo thêm dự phòng kế hoạch tránh mát vận chuyển, bảo quản, = (3ữ5), ta lÊy β=3 Thay vµo ta cã : Ni = 5000 1.[1 + (3 + 2) / 100] = 5250 chi tiết/ năm 3/ Xác định khối lợng chi tiết: Sinh viên thực hiện: Lơng Công Thành Lớp CTM3-K4 -7- Đồ án tốt nghiệp Công nghệ chế tạo máy Hình vẽ 1:Thể tích chi tiết Theo công thức GCT=VCT.γ GCT: khèi lỵng cđa chi tiÕt VCT: thĨ tÝch chi tiết : khối lợng riêng vật liệu Vật liệu chi tiết gia công thép 45 ⇒ γ=7,85 kg/dm3 §Ĩ thn tiƯn cho viƯc tÝnh toán chế tạo phôi ta chia tay biên D6 làm bốn phần để thể tích phần cộng lại Gọi thể tích phần đầu nhỏ tay biên D6là V1, Thể tích phần thân tay biên D6 V2, Thể tích phần đầu to tay biên D6 V3 + V4 ThĨ tÝch chi tiÕt lµ: VCT = V1+ V2+ V3 +V4 Ta cã:V1 = 14229mm3 V2 =43917 mm3 V3 = 40040mm3 V4 = 12300mm3 VCT = 110486 = 0,110486 dm3 Trọng lợng chi tiết là: GCT = 0,110486.7,85 = 0,8673151 (kg) Căn vào bảng 2trang[2] với số lợng chi tiết từ 500ữ5000 chiếc, khối lợng < kg ta xác định dạng sản xuất hàng loạt lớn Sinh viên thực hiện: Lơng Công Thành Lớp CTM3-K4 -8- Đồ án tốt nghiệp Công nghệ chế tạo máy Chơng III: xác định phơng pháp chế tạo phôi thiết kế vẽ chi tiết lồng phôi 3.1 Phơng pháp tạo phôi tay biên : Việc chế tạo tay biên để đạt đợc yêu cầu kỹ thuật kinh tế, ngời kỹ s công nghệ phải xác định đợc kích thớc phôi chọn phôi thích hợp với điều kiện sản xuất nên việc chọn phôi dựa sở sau: - Vật liệu chế tạo phôi tính vật liệu - Hình dáng kết cấu chi tiết - Khả đạt độ bóng phơng pháp tạo phôi - Điều kiện cụ thể sản xuất nhà máy chi tiết tay biên D6 vật liệu thép 45, với loại vật liệu có độ dẻo độ dai tốt phù hợp với phơng pháp gia công cắt gọt sau Do yêu cầu kỹ thuật chi tiết đòi hỏi độ xác ,độ bền tính độ bóng bề mặt Để thoả mÃn yêu cầu việc sản xuất phôi tay biên D6 có phơng pháp nh đúc, hàn, gia công ¸p lùc: c¸n,rÌn,dËp nãng Ta ph¶i so s¸nh lùa chän phơng pháp để đa phơng án tạo phôi hợp lý đảm bảo hai mặt kinh tế kỹ thuật So sánh phơng pháp tao phôi: a/ Phơng pháp đúc: Ưu điểm: Năng suất cao, vốn đầu t ít, rẻ tiền, cho phôi có hình dáng phức tạp, tính cao Nhợc điểm: Tổ chức hạt thô, bề mặt bị chai cứng nên khó gia công cắt gọt độ bền độ dẻo dai b/ Phơng pháp hàn: Ưu điểm: Tạo chi tiết có hình dáng phức tạp đảm bảo tính Nhợc điểm: Năng suất thấp, vốn đầu t lớn giá thành cao nên dùngvà đặc biệt tay biênlàm việc điều kiện chịu tải trọng va đập lớn nên không cho phép chế Sinh viên thực hiện: Lơng Công Thành Lớp CTM3-K4 -9- Đồ án tốt nghiệp Công nghệ chế tạo máy tạo phôi phơng pháp hàn c/ Phôi cán: Ưu điểm: Phơng pháp tạo phôi đơn giản, rẻ tiền, dễ chế tạo suất cao Nhợc điểm: Cơ tính vật liệu không tốt phôi có hình dáng đơn giản bề mặt Thép cán thông thờng đợc tiêu chuẩn hoá, đặc biệt với chi tiết tay biên D6 hình dáng phức tạp nên khó chế tạo phơng pháp d/ Phôi rèn tự Ưu điểm: Vốn đầu t thấp, thiết bị đơn giản, kim loại bị biến dạng tất hớng phôi có tính tốt Nhợc điểm: Khó tạo đợc phôi có hình dáng phức tạp, suất thấp, không phù hợp với dạng sản xuất loạt, phù hợp với dạng sản xuất loạt nhỏ hay đơn e/ Rèn khuôn: Có độ xác độ bóng cao hơn, chế tạo đợc chi tiết có kích thớc vừa nhỏ Phù hợp với sản xuất loạt lớn, hàng khối nhng chi phí lớn, đòi hỏi phải có lực ép lớn f/ Dập thể tích: Ưu điểm: Đây hình thức rèn khuôn thờng cho phôi có hình dáng phức tạp đạt độ xác cao Nâng cao tính phôi thờng áp dụng sản xuất loạt lớn, hàng khối Tiết kiệm kim loại, giảm thời gian gia công khí, giá thành hạ Nhợc điểm: Do dập máy búa lực ép lớn va đập nhiều nên việc chế tạo khuôn khó khăn, giá thành sản phẩm tơng đối cao g/ Dập nóng : Phơng pháp phôi đạt độ bóng R z= (160- 40) àm Phôi có tính cao tạo đợc phôi có hình dáng phức tạp Ưu điểm: Máy làm việc êm, độ cứng vững tốt, dẫn hớng êm, xác, tốc độ máy nhanh, đẩy phôi tự động Phơng pháp dập nóng đảm bảo chất lợng vật dập cao, tiết kiệm lợng tiêu hao kim loại, suất lao động cao, thuận tiện cho trình tự động hoá khí hoá Cho vật dập có kích thớc xác, góc nghiêng thành vật dập nhỏ, lợng d gia công ít, mức độ biến hình tiết diện vật dập tơng đối Độ lệch khuôn nên tiết kiệm đợc nhiều vật liệu Để hoàn thành bớc hay nguyên công máy búa cần phải dập vài nhát, nhng máy ép cần dập nhát, giảm đợc thời gian phụ, suất cao thờng suất tăng gấp đến lần so với máy búa Sinh viên thực hiện: Lơng Công Thành Lớp CTM3-K4 - 10 - Đồ án tốt nghiệp Công nghệ chế tạo máy L2 = (1 ÷ 3) mm 48 + + L + L1 + L2 S n T2 = = 0,7.73 = 1,07 phút Thời gian là: T0.2 = T2.1+T2.2 = 1,45+1,07=2,52 phút 7.3 Nguyên công : Phay mỈt chn phơ L1 + L + L3 S n To = i L =22 mm L1 = t/tgϕ + (0,5÷2) mm =1,8/tg600 +2 =3 L2 = (1÷3) lÊy L2 = mm i=1 + + 22 To = 0,32.800 = 0,15 7.4 Phay mỈt tựa bu lông: Phay mặt đầu lắp lỗ bu lông L + L1 + L2 + D S n T0.4= L=18mm; D=16mm; L1=3mm; L2=2mm; S=0,25mm/ vßng; n=600mm/ vßng 26 + 16 + T0.4= 0,25.600 =0,6 7.5.KhoÐt, doa lỗ lắp bu lông: Thời gian cắt bản: T0.5= T5.1+T5.2 L + L1 + L2 S n Thêi gian cắt bớc khoét: T5.1 =2 L = 35 mm D−d L1 = cotgφ + (0.5 ÷ 2) = mm L2=3 mm S=0,2 mm/ vßng; n=1350 vßng / 35 + + T5.1 = 0,2.1350 = 0,27 L + L1 + L2 S n Thời gian cắt bớc doa: T5.2 =2 Sinh viên thực hiện: Lơng Công Thành Lớp CTM3-K4 - 70 - Đồ án tốt nghiệp Công nghệ chế tạo máy S=0,17 mm/ vòng; n=267 vòng / phút 35 + + T5.1 = 0,17.267 = 1,63phót T0.5= T5.1+T5.2= 0,27+1,63= 1,9 phút 7.6 Phay cắt đứt: L1 + L + L3 S n To = i LÊy L = 73 mm L1 = t.( D − t ) + (0.5 ÷ 3) L1 = 3.(125 − 3) + (0.5 + 3) = 23 mm L2 = (2÷5) lÊy L2 = mm i=1 To = 73 + + 23 0,5.400 = 1,01 7.7: Phay mặt lắp ghép L + L1 Thời gian phay thô: T3.1= S n Trong ®ã: L=16mm L1=3mm S=2,33mm/ vßng n=150vßng / 16 + T3.1= 2,33.150 =0,1 L + L1 - Thêi gian phay tinh: T3.2= S n Trong đó: S=0,5 mm/ vòng n=196vòng / phút 16 + T3.2= 0,5.196 =0,38 phút Thời gian là: T0.3=T3.1+T3.2= 0,1+0,38=0,48 7.8: Khoét lỗ bắt bu lông: L1 + L To = S n i Sinh viªn thùc hiện: Lơng Công Thành Lớp CTM3-K4 - 71 - Đồ án tốt nghiệp Công nghệ chế tạo máy L = 55 mm L1 = i=1 55 + To = 0,12.800 = 0,6phút 7.9 Vát mép lỗ bắt bu lông: Thời gian cắt để vát mÐp: 1+ L + L1 T7.3 =2 S n =2 0,3.87 =0,3 phút 7.10 Mài tinh mặt đầu To = 1,3 L i S c Bc nc L = 52,5 mm i = h/t = 0,6/0,15 1,3 2.52,5 0,005.1100.32 To1 = = 0,77 phút 7.11 Khoét doa lỗ to: Thời gian cắt là: T0.7= T7.1+T7.2+T7.3 L + L1 + L2 S n Thời gian cắt b¶n cđa bíc kht: T7.1 =2 L = 47 mm D−d L1 = cotgφ + (0.5 ÷ 2) = mm L2=3 mm S=0,38 mm/ vßng; n=87 vßng / 47 + + T5.1 = 0,38.87 = 1,36 L + L1 + L2 S n Thêi gian cắt bớc doa: T7.2 =2 L = 47 mm D−d L1 = cotgφ + (0.5 ÷ 2) = mm L2=3 mm S=1,4 mm/ vßng; n=42 vòng / phút Sinh viên thực hiện: Lơng Công Thành Lớp CTM3-K4 - 72 - Đồ án tốt nghiệp Công nghệ chế tạo máy 47 + + T5.1 = 1,4.42 = 0,92 phút 7.12 Vát mép lỗ to: L1 + L To = S n i L = 46 mm L1 = i=1 To = (46+2)/(0,12.800) = 0,5phút 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; n=150vßng / L + L1 + L2 100 + 11,3 + S n To6 = = 1,57.150 = 0,97 phút 4.13 Vát mép lỗ nhỏ: 1+ L + L1 Thời gian cắt để vát mép: T7.3 =2 S n =2 0,3.87 =0,3 4.14.TiƯn tinh lỗ nhỏ L1 + L + L3 S n To = i L = 31 mm L1 = t/tgϕ + (0,5÷2) mm =0,55/tg600 +2 =2,3 L2 = (1÷3) lÊy L2 = mm i=1 + 2,3 + 31 To = 0,16.880 = 0,26 4.15 TiƯn r·nh ®Çu: L1 + L + L3 S n To = i L = 22 mm Sinh viªn thùc hiƯn: Lơng Công Thành Lớp CTM3-K4 - 73 - Đồ án tốt nghiệp Công nghệ chế tạo máy L1 = t/tg + (0,5÷2) mm =0,55/tg600 +2 =2,3 L2 = (1÷3) lÊy L2 = mm 1,3 L i S c Bc nc To = 4.16 Khoan lỗ dầu: - Khoan lỗ dầu 8, thông suốt: L = 11 mm D L1 = cotgφ + (0.5 ÷ 2) = cotg300 + (0,5 ÷ 2) = mm L2 = (1 ÷ 3) mm 11 + + L + L1 + L2 S n To5 = = 0,17.950 = 0,1 phút 4.17 Phay rÃnh lỗ to: L1 + L + L3 S n To = i LÊy L = 73 mm L1 = t.( D − t ) + (0.5 ÷ 3) L1 = 3.(125 − 3) + (0.5 + 3) = 23 mm L2 = (2÷5) lÊy L2 = mm i=1 73 + + 23 0,5.400 = 1,01 To = 4.18 Tiện tinh lỗ to: L1 + L + L3 S n To = i L = 22 mm L1 = t/tgϕ + (0,5÷2) mm =1,7/tg600 +2 =2,9 L2 = (1ữ3) lấy L2 = mm i=1 Sinh viên thực hiện: Lơng Công Thành Lớp CTM3-K4 - 74 - Đồ án tốt nghiệp Công nghệ chế tạo máy + 2,9 + 22 To = 0,35.770 = 0,1 4.19 Phay h¹ bËc: L = 70 mm L1 = t ( D − t ) + (0,5 + 3) = 70(160 − 70) + = 82 mm L2 = (2 ÷ 5) mm L + L1 + L2 70 + 82 + S n To1 = = 60.30 = 0,087 4.20 Phay sưa khèi lỵng: To = 1,3 L i S c Bc nc L = 44 mm i = h/t = 0,6/0,15 1,3 2.44 0,005.1100.32 To1 = = 0,65 Ch¬ng vii: thiÕt kÕ đồ gá Thiết kế đồ gá cho nguyên công 7: Phay chn tinh phơ *NhËn xÐt: Do lùc c¾t Po momen xoắn M bớc nguyên công doa nhỏ nhiều so với lực cắt Po 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 Xác định cấu định vị phôi: Cơ cấu kẹp chặt: sử dụng đòn kẹp Định vị: hạn chế đủ 6bậc tự Mặt phẳng đầu sử dụng phiến tỳ hạn chế bậc tự do, lỗ dầu nhỏ sử dụng chốt trụ ngắn hạn chế bậc tự do, chốt tỳ tỳ vào đầu to hạn chế bậc tự Vẽ đờng bao chi tiết nguyên công thiết kế đồ gá( theo tỉ lệ 1:1) ĐSinh viên thực hiện: Lơng Công Thành Lớp CTM3-K4 - 75 - Đồ án tốt nghiệp Công nghệ chế tạo máy ờng bao chi tiÕt vÏ b»ng nÐt chÊm g¹ch ViƯc thĨ hiƯn 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 2: Tính toán lực kẹp Lực kẹp có phơng ngang, có chiều nh hình vẽ 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 K M P0 f R ⇒Q= Trong ®ã: 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 hỵp kĐp b»ng tay: K4 = 1,3 K5: HƯ sè tính đến mức độ thuận lợi cấu kẹp b»ng tay Trêng hỵp thn lỵi: 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 c¾t M = 105,76 (N.m) Sinh viên thực hiện: Lơng Công Thành Lớp CTM3-K4 - 76 - Đồ án tốt nghiệp Công nghệ chế tạo máy : góc khối V tự lựa = 900 f: HƯ sè ma s¸t f = 0,2 R0: Bán kính trung bình mặt tiếp xúc chi tiết đồ định vị R0 = 50,5 (mm)=0,0505 (m) 5.105,76 − 1140 = 50703 , , 0505 Q= (N) ThiÕt kÕ c¸c cấu đồ gá Cơ cấu kẹp chặt Sử dụng cấu đòn kẹp để kẹp chi tiết, hai vấu tỳ lên hai đầu, ding bu lông vặn chặt đòn kẹp để kẹp chặt chi tiết Dùng cấu kẹp có u điểm đơn giản, thao tác tơng đối nhanh Khi gia công xong cần vặn bu lông, cấu kẹp di chuyển lên phía trên, lấy chi tiết Cơ cấu bạc dẫn hớng phiến dẫn Do thực đồng thời khoét doa lúc nên ta dùng cấu thay bạc nhanh 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 thøc sau: 2 2 εgd = ε c + ε k + ε ct + ε 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 sè chuÈn εc 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 tht) Smin : Khe hë nhá nhÊt cđa trơc vµ lỗ gá c: Dung sai chốt định vị Sinh viên thực hiện: Lơng Công Thành Lớp CTM3-K4 - 77 - Đồ án tốt nghiệp Công nghệ chế tạo máy 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 2 εdg = ε ct + ε m + ε dc dc=10 àm Lấy m= .N1/2=0,5.80001/2=44 àm Sai số kẹp chặt εk: Sai sè kĐp chỈt xt hiƯn lùc kĐp 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 ε ct − ε m − ε dc 2 2 2 = 132 − 38 − 44 10 = 63 àm Thiết kế đồ gá : Phay cắt đứt 5.1 Xác định cấu định vị phôi Định vị chi tiết phiến tỳ, hạn chế bậc tự Chốt trụ ngắn lỗ nhá h¹n chÕ bËc Chèt tú chèng xoay ë mặt bên 5.2 Tính lực kẹp Phần ta đà tính đợc thông số: Lực cắt P0 = 365,6 N Mô men xoắn Mx = 1,23 Nm Trọng lợng chi tiết G = 7,1 Kg Sơ đồ phân tích lực: Sinh viên thực hiện: Lơng Công Thành Lớp CTM3-K4 - 78 - Đồ án tốt nghiệp Công nghệ chế tạo máy Dới tác dụng mô men cắt gây nên lực cắt làm cho chi tiết bị xê dịch khỏi bề mặt định vị Lực kẹp phải đủ lớn để chống xê dịch Lực kẹp W kẹp vào chi tiết chống lại chuyển động tạo lực ma sát thành phần có lực cắt tác dụng gồm: lực Fms1 đòn kẹp chi tiết; lực Fms2giữa hai khối V chi tiết Từ ta có phơng trình cân lực: (Fms1.R + Fms2.R).2 = K.Mc Trong ®ã: Fms1= 2.W.f1 f1= 0,15 hệ số ma sát đòn kẹp vµ chi tiÕt Fms2= 2.W.f3/sin450 f2= 0,2 – lµ hƯ số ma sát khối V chi tiết K: lµ hƯ sè an toµn K = K0 K1 K2 K3 K4 K5 K6 K0: HƯ sè an toµn cho trờng hợp K0 = 1,5 K1: Hệ số ảnh hởng đền lợng d gia công không K1 = 1,2 K2: Hệ số kể đến dao cùn làm tăng lực cắt K2 = 1,3 K3: Hệ số kể đến lực cắt không liên tục K3 = K4: Hệ số kể đến nguồn sinh lực không ổn định K4 = 1,3 K5: Hệ số kể đến vị trí tay quay c¬ cÊu K5 = K6: HƯ sè tính đến mô men làm quay chi tiết định vị trªn khèi V K6 = 1,5 K = 1,5.1,2.1,3.1.1,3.1,5 = 4,563 2.W ( f1.R + f2.R/sin450 ) = 4,563.1,23.1000 2.W ( 0,15.20 + 0,2.20/sin450 ) = 5612,49 N W = 648,3 N Ta có: Đờng kính bu lông tính theo công thức: Sinh viên thực hiện: Lơng Công Thành Lớp CTM3-K4 - 79 - Đồ án tốt nghiệp Công nghệ chế tạo máy 648,3 dC = 1,4 = 12,6 mm Trong ®ã: δ = Kg/mm2 C = 1,4 Chọn bu lông M14 5.3 Xác định sai số chế tạo cho phép đồ gá Do sai số đồ gá có ảnh hởng lớn đến vị trí tơng đối bề mặt gia công bề mặt chuẩn, sai số đồ gá phải đủ nhỏ để đảm bảo yêu cầu kỹ thuật Tính sai số chế tạo đồ gá: ( gd ) − (ε c2 + ε k2 + ε m2 + ε dc2 ) εCT = Sai sè chuÈn C = 0,5 /sin Sai số chuẩn đờng tâm trục khuỷu lệch khỏi đờng tâm khối V dung sai bề mặt định vị cổ trục đà qua gia công tinh đạt xác cấp tra bảng 3-91 sỉ tay CNCTM cã: δ = 30 µm ⇒ c = 21 àm Sai số kẹp chặt K: Theo bảng 22 (Thiết kế đồ án) ta có: K = 40 àm Sai số mòn M: M= N = 0,4 10000 = 40 µm Sai sốđiều chỉnh dc = 10 àm Sai sai số gá đặt gd: Sai số gá đặt cho phép cho bớc gia công khoan đạt xác cấp theo bảng 7-3 Atlas có: gd = 70àm Thay vào công thức ta có: 2 2 εct = 70 − (21 + 40 + 40 + 10 ) = 52,5 µm Sinh viên thực hiện: Lơng Công Thành Lớp CTM3-K4 - 80 - Đồ án tốt nghiệp Công nghệ chế tạo máy 5.4.Điều kiện kỹ thuật đồ gá Từ sai số chế tạo cho phép đồ gá [ct] 0,052 mm ta có yêu cầu sau: Độ không song song mặt A so với đáy đồ gá < 0,05 /100mm Độ không vuông góc tâm chốt so với mặt đáy < 0,001/ 100 mm chiều dài Bề mặt làm việc đồ định vị đợc nhiệt luyện đạt HRC 32-55 Độ không vuông góc bạc dẫn với mặt đáy 0,05 Tài liệu tham khảo Sinh viên thực hiện: Lơng Công Thành Lớp CTM3-K4 - 81 - Đồ án tốt nghiệp Công nghệ chế tạo máy 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 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 Sinh viên thực hiện: Lơng Công Thành Lớp CTM3-K4 - 82 -