TRƯỜNG CAO ĐẲNG KỸ THUẬT LÝ TỰ TRỌNG KHOA CƠ KHÍ ĐỒ ÁN MÔN HỌC CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT GIÁ ĐỠ GVHD: NGUYỄN TAM CƯƠNG SVTH:TRẦN ANH HÀO MSSV:0020031 LỚP: 11CĐ-CK5 TP.HCM 12/2013 LỜI NÓI ĐẦU Hiện nay, ngành kinh tế nói chung ngành khí nói riêng đòi hỏi kỹ sư khí cán kỹ thuật khí đào tạo phải có kiến thức sâu rộng, đồng thời phải biết vận dụng kiến thức để giải vấn đề cụ thể thường gặp sản xuất, sửa chữa sử dụng Mục tiêu môn học tạo điều kiện cho người học nắm vững vận dụng có hiệu phương pháp thiết kế, xây dựng quản lý trình chế tạo sản phẩm khí kỹ thuật sản xuất tổ chức sản xuất nhằm đạt tiêu kinh tế kỹ thuật theo yêu cầu điều kiện qui mô sản xuất cụ thể Môn học truyền đạt yêu cầu tiêu công nghệ trình thiết kế kết cấu khí để góp phần nâng cao hiệu chế tạo chúng Đồ án môn học công nghệ chế tạo máy nằm chương trình đào tạo ngành chế tạo máy thuộc khoa khí có vai trò quan trọng nhằm tạo cho sinh viên hiểu cách sâu sắc vấn đề mà người kỹ sư gặp phải thiết kế qui trình sản xuất chi tiết khí Được giúp đỡ tận tình thầy cô giáo, đặc biệt thầy giáo NGUYỄN TAM CƯƠNG giúp em hoàn thành tốt đồ án môn học Em xin chân thành cảm ơn!! Sinh viên: TRẦN ANH HÀO NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN MÔN HỌC CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY Sinh viên thực hiện: TRẦN ANH HÀO Lớp: 11CĐ-CK5 I/ Đề tài thiết kế: Thiết kế trình công nghệ chế tạo chi tiết giá đỡ II/ Số liệu ban đầu: - Sản lượng: 12000 chiếc/năm - Điều kiện sản xuất: máy truyền thống, phân tán nguyên công III/ Nội dung phần thuyết minh: 3.1/ hoàn thiện vẽ 3.2/ phân tích chức làm việc chi tiết 3.3/ phân tích công nghệ kết cấu 3.4/ xác định dạng sản xuất 3.5/ chọn phương pháp chế tạo phôi 3.6/ lập trình tự nguyên công 3.7/ tính chế độ cắt cho nguyên công thiết kế đồ gá, tra chế độ cắt cho nguyên công tự chọn 3.8/ tính thời gian gia công cho nguyên công tiện nguyên công phay 3.9/ thiết kế đồ gá cho nguyên công gia công bề mặt quan trọng (bề mặt lắp ghép) Tính toán lực kẹp, tính toán sai số gá đặt chi tiết gia công đồ gá Thuyết minh vẽ: Thuyết minh đóng tập, khổ giấy A4, đánh máy (times new roman, sire 14), vẽ chi tiết vẽ tay bút chì Một vẽ đồ gá A3 vẽ CAD sau duyệt vẽ tay CHƯƠNG I HOÀN THIỆN BẢN VẼ Trên sở đề tài có thay đổi sau đây: - Thiếu sai lệch hình dáng hình học: độ song song, độ vuông góc Thiếu dung sai lắp ghép lỗ Sai số lỗ Φ10 (8 lỗ) Thiếu độ nhám bề mặt lại (Rz40) Thiếu kí hiệu mặt cắt cho hình chiếu cạnh (A-A) Sau vẽ dược bổ sung hoàn chỉnh: ĐỒ ÁN MÔN HỌC CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY I -XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT Muốn xác định dạng sản xuất trước hết ta phải biết sản lượng hàng năm chi tiết gia công Sản lượng hàng năm xác định theo công thức sau : N = N1.m (1+ ) Trong N- Số chi tiết sản xuất năm N1- Số sản phẩm sản xuất năm (12000 chiếc/năm) m- Số chi tiết sản phẩm α- Phế phẩm xưởng đúc α =(3 ÷ 6) % β- Số chi tiết chế tạo thêm để dự trữ β =(5 ÷ 7)% Vậy N =12000.1(1 + ) =13200(chi tiết /năm) Trọng lượng chi tiết xác định theo công thức Q = V.γ (kg) Trong Q - Trọng lượng chi tiết γ - Trọng lượng riêng vật liệu V - Thể tích chi tiết γgang xám = 6,8 ÷ 7,4 Kg/dm V = VĐ + VT VĐ- Thể tích phần đáy VT-Thể tích phần VT = (14x222x190) + (14x25x190) + [(25x21)/2 x190] + (13x170x190) + (5x86x170) – ( x102x23) – ( x202x23) – (8x x52x23) – ( x342x23) = 1286291.68 (mm 3) VĐ = (52 x 12 x ) + (122 x x 6) = 3654.96 (mm 3) Vct = VT-VĐ= 1286291.68 -3654.96 = 1282636.72(mm 3) = 1.28263672 (dm 3) Vậy Q= V.γ = 1.282636 x 6.8 = 8.72 (kg) Dựa vào bảng (TKĐACNCTM) ta có dạng sản xuất dạng sản xuất hàng loạt vừa II-PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CÔNG a/ Phân tích chức điều kiện làm việc chi tiết Dựa vào vẽ chi tiết ta thấy giá đỡ chi tiết dạng hộp giá đỡ loại chi tiết quan trọng sản phẩm có lắp trục, Giá đỡ làm nhiệm vụ đỡ trục máy xác định vị trí tương đối trục không gian nhằm thực nhiệm vụ động học Trên giá đỡ có nhiều mặt phải gia công với độ xác khác có số bề mặt gia công Bề mặt làm việc chủ yếu lỗ trụ Φ68, Φ40 Φ20 -Cần gia công mặt B lỗ trụ Φ68 xác để làm chuẩn tinh gia công - Đảm bảo xác vị trí tương quan lỗ Φ68 bề mặt gia công, cần ý đạt độ vuông góc đáy lỗ Φ60 với đường tâm chi tiết độ song song với mặt đầu chi tiết - Các lỗ Φ68, Φ40 Φ20 phải đảm bảo đồng tâm - Gân chịu lực phải đảm bảo cứng vững cho giá đỡ 10 Theo công thức trang 207ta có: To = (L1 + L + L2).i/S.n Trong đó: Số lần gia công i = L = 80 mm L1 = mm L2 mm Bước 1: L1 = 8,7mm L2 = 3mm ⇒ To = phút Bước 2: L1 = 5,72 mm ⇒ To = phút Bảng thông số chế độ cắt: NC Phay thô Phay tinh Máy 6H12 6H12 Dao BK8 BK8 t(mm) 0.5 Sp(mm.p) n(v/p) 118 75 118 75 NGUYÊN CÔNG 8: KHOÉT – DOA Φ 36: 46 V(m/p) 24 24 To(phút) Bước Khoan lỗ đường kính Φ38, sâu 110mm Theo công thức trang 207ta có: To = (L1 + L + L2).i/Sn Trong đó: Số lần gia công i = L = 20 mm L1 = mm chọn L1=2mm L2=3 mm ⇒ To = 0,5 phút Bảng thông số chế độ cắt: NC Bước Máy Dao t(mm) 2A125 Khoan ruột gà P18 Bước 2A125 Taro 1,5 thép gió NGUYÊN CÔNG 9: b rãnh 4: 47 Sp(mm.p) n(v/p) 50,4 140 300 200 V(m/p) 3,5 To(phút) 0,5 6,2 1,5 - Bào rãnh Theo công thức trang 207ta có: To = (L1 + L + L2).i/Sn Trong đó: Số lần gia công i = L = 20 mm L1 = mm chọn L1=2mm L2=3 mm ⇒ To = 0,5 phút Bảng thông số chế độ cắt: NC Bước 48 Máy Dao 2A125 Khoan ruột gà P18 t(mm) Sp(mm.p) n(v/p) 50,4 140 V(m/p) 3,5 To(phút) 0,5 Bước 2A125 Taro thép gió 1,5 300 200 6,2 1,5 VI TÍNH LƯỢNG DƯ CHO MỘT BỀ MẶT VÀ TRA LƯỢNG DƯ CÁC BỀ MẶT CÒN LẠI Lượng dư gia công xác định hợp lý trị số dung sai góp phần bảo đảm hiệu kinh tế trình công nghệ vì: Lượng dư lớn tốn nguyên vật liệu, tiêu hao lao động để gia công nhiều đồng thời tốn lượng điện, dụng cụ cắt, vận chuyển nặng dẫn đến giá thành tăng Ngược lại, lượng dư nhỏ không đủ để hớt sai lệch phôi để biến phôi thành chi tiết hoàn chỉnh Trong công nghệ chế tạo máy, người ta sử dụng hai phương pháp sau để xác định lượng dư gia công: Phương pháp thống kê kinh nghiệm Phương pháp tính toán phân tích Phương pháp thống kê kinh nghiệm xác định lượng dư gia công kinh nghiệm Nhược điểm phương pháp không xét đến điều kiện gia công cụ thể nên giá trị lượng dư thường lớn giá trị cần thiết Ngược lại, phương pháp tính toán phân tích dựa sở phân tích yếu tố tạo lớp kim loại cần phải cắt gọt để tạo chi tiết hoàn chỉnh Trong đồ án tính lượng dư theo phương pháp phân tích cho nguyên công I, lại thống kê kinh nghiệm NGUYÊN CÔNG I : (TÍNH LƯỢNG DƯ CHO BỀ MẶT ĐÁY A) 1-Tính lượng dư gia công mặt A 49 Độ xác phôi cấp khối lượng phôi 0,451+1,157 kg ,vật liệu Gang xám GX15-32 có HB = 190 Quy trình công nghệ gồm bước : Phay thô, Phay tinh Chi tiết định vị mặt vấu chốt tỳ cầu lên mặt bên Theo bảng 10 , Thiết kế đồ án CNCTM ta có R z Ta phôi 250 350 µm Công thức tính lượng dư cho mặt phẳng là: ; Trong đó: : chiều cao nhấp nhô tế vi bước công nghệ sát trước để lại :Chiều sâu lớp hư hỏng bề mặt bước công nghệ sát trước để lại :sai lệch vị trí không gian bước công nghệ sát trước để lại : sai số gá đặt chi tiết bước công nghệ thực Chất lượng bề mặt chi tiết đạt sau đúc là: Rz =250 (Bảng 10-TKDACNCTM), sau gia công thô Rz =50 gia công tinh thi R z =10 =350 bỏ qua sau gia công thô(đối với phôi gang) :Chiều cao nhấp nhô tế vi bước công nghệ sát trước để laị Sai lệch không gian tổng cộng là:ρphôi = Trong : 50 ,sau + ρc : đại lượng cong vênh mặt phẳng tính theo chiều : chiều dài chiều rộng mặt phẳng gia công Được xác định theo công thức: ρc = Trong đó: - a,b : chiều dài chiều rộng mặt phẳng gia công - ∆k : độ cong vênh đúc ∆k = 1,2 (bảng 15 –TKĐACNCTM) ρc = =149 (m) + cm = sai lệch đường tâm lỗ Vậy sai lệch không gian tổng cộng : ρphôi = ρc =149 (m) Sai lệch không gian lại sau phay thô : ρ1 = k.ρphôi =0.06.149=8,94 (m) k: hệ số xác hoá Khi gia công phay thô: k=0.06 Khi gia công phay tinh: k=0.2 Sai lệch không gian sau phay tinh là: *Sai số gá đặt xác định sau: εđg = Sai số chuẩn trường hợp chuẩn định vị trùng gốc kích thước Sai số kẹp chặt xác định theo bảng 24(TKĐACNCTM): εK = 90m 51 Vậy sai số gá đặt phay thô : εgđ-thô=90 m sai số gá đặt phay tinh : εgđ-tinh=0,1 εgđ-thô=0,1.90=9 m *Xác định lượng dư nhỏ theo công thức: Trong đó: Độ nhấp nhô bề mặt nguyên công trước để lại T :Chiều sâu lớp bề mặt hư hỏng nguyên công trước để lại :Sai số không gian tổng cộng bước, nguyên công trước để lại : Sai số giá đặt bước trước Bước phay thô: ⇒ Z = ( 250 + 350 +149+90) = 839 (µm ) Bước phay tinh : Z bmin = ( 50+ 0+8,94+9) = 67,94(µm ) Cột kích thước tính toán sau: Lấy kích thước gia công cuối phôi (kích thước nhỏ nhất) cộng với lượng dư phay tinh kích thước phay thô, sau lấy kích thước phay thô cộng với lượng dư phay thô kích thước phôi =13,64+0,068=13,708(mm) =13,708+0,839 =14,547(mm) Cột dung sai : dung sai tổn0g bước tra bảng(3_66; 3_69; 3_91 STCNCTM1) + Dung sai phay thô là: = 540( m) + Dung sai phay tinh là: = 220( m) + Dung sai Phô là: 52 =1400( m) Cột KT giới hạn tính sau: Lấy kích thước tính toán làm tròn theo hàng số có nghĩa dung sai được , lấy cộng dung sai bước gia công ta + Kích thước giới hạn nhỏ phay thô = 13,71 mm phôi = 14,55 mm + Kích thước giới hạn Max phay tinh: 13,64 + 0,22 =13,86 mm + Kích thước giới hạn Max phay thô: 13,86 + 0,54 = 14,4 mm + Kích thứơc giới hạn Max phôi: 14,4 + 1,4 = 15,8 mm - Cột lượng dư giới hạn tính : hiệu hai kích thước giới hạn lớn hai bước kề hiệu hai kích thước giới hạn nhỏ hai bước kề Phay tinh: = 14,4– 13,86 = 0,54 (mm) = 13,86 – 13,64 = 0,22 (mm) Phay thô: = 15,8– 14,4 = 1,4(mm) = 14,4 -13,86 = 0,54 (mm) - Cột lượng dư tổng cộng tính: = = 0,54 + 1,4= 1,94 (mm) = = 0,22 + 0,54 = 0,76 (mm) - Kiểm tra lại kết tính toán ta có : + Phay thô; - = 1400– 540= 860 ( m) + Phay tinh: - 53 = 1,4– 0,54 = 0,86 (mm) = 0,54 – 0,22 = 0,32(mm) - = 540 –220 =320 ( m) : - = 1,94 - 0,76 = 1,18(mm) = 1400– 220 = 1180 ( m) Vậy kết tính toán Ta có bảng tính lượng dư sau: 54 Bảng tính lượng dư mặt đáy A Kích Lượng thước Dung dư tính tính sai Các yếu tố ( m) toán toán Zbmin L(mm ( m) ) Rza Ta Kích thước giới hạn Lượng dư giới hạn Lmax Zmax Zmin Phôi 250 350 194 - 46,1 - - Phay thô 50 - 90 Phay tinh 10 - 7,9 _ Bước công nghệ a 839 67,94 14,54 13,70 13,64 1400 Lmin 45,5 540 45,5 45 1400 540 220 45 44,9 540 220 2- Tra lượng dư cho nguyên công lại NGUYÊN CÔNG IV : Phay mặt đầu C Sau đúc: 2,5 mm Phay tinh:0,5 mm Phay thô: mm Miền dung sai (0; -0,36) NGUYÊN CÔNGV : Khoan, khoét, doa lỗ trụ Φ60 Φ40 a Đối với lỗ Φ40 - Khi khoan lỗ Φ38, lượng dư sau khoan 2(mm) - Sau khoét mũi khoét Φ40, lượng dư sau khoét không; dung sai 40,018 b.Đối với lỗ Φ60 - Khi khoan lỗ Φ58, lượng dư sau khoan 2(mm) - Sau khoét mũi khoét Φ59,6, lượng dư sau khoét 0,4 - Cuối doa mũi doa Φ60 dung sai là: 60,018 NGUYÊN CÔNGIV : KHOAN LỖ Φ8 SAU ĐÓ TARO REN 1.5×M8 - mũi khoan Φ8(mm): -sau taro ren M8; 55 Lượng dư sau khoan mm VII TÍNH TOÁN THIẾT KẾ ĐỒ GÁ PHAY MẶT PHẲNG ĐÁY A 1.Xác định phương chiều, điểm đặt lực cắt, lực kẹp Lực tác dụng lên chi tiết bao gồm: N1,N2: Phản lực phiến tỳ N3: Phản lực chốt tỳ phụ Pz : Lực cắt tiếp tuyến W1,W2 : Lực kẹp chi tiết Fms1,Fms2: Các lực ma sát bề mặt tiếp xúc phiến tỳ chi tiết Lực cắt tiếp tuyến Pz xác định theo công thức: Pz= c-hệ số ảnh hưởng vật liệu t-chiều sâu cắt t = s- lượng chạy dao S z = 0,2 z-số dao phay Z = 10 B-bề rộng phay B = 60 D-đường kính dao phay D = 100 n-số vòng quay dao n = 150 v/ph K-hệ số phụ thuộc vào vật liệu (tra bảng 5-1 stcnctm2)ta có K = x ,y ,u,q, -các số mũ tra bảng stcmctm x = 0,9 ;y = 0,74 ; u = ; q = w = =>Pz = = 1220 N lực thành phần tính sau: lực hướng kính P y = (0,2÷0,4)P z = 366 N 56 Lực chạy dao P s = (0,3÷0,4)P z = 488 N Lực vuông góc với lực chạy dao P v = (0,85÷0,9)P z = 1100 N Để đơn giản tính lực kẹp ta cho có lực P s tác dụng lên chi tiết Trong trường hợp cấu kẹp chặt phải tạo lực ma sát P lớn lực P s : p = Fms1 + Fms2 = (W1 + W2) = W.f ≥ P s Nếu thêm hệ số k ta có : W = k f : hệ số ma sát bề mặt chi tiết đồ gá(tra bảng 34-tkđacnctm) f= 0,5 k : hệ số an toàn có tính đến khả làm tăng lực cắt trình gia công k=ko.k1.k2.k3.k4.k5.k6 ko: hệ số an toàn cho tất trường hợp, ko=1,5 k1: hệ số làm tăng lực cắt dao mòn, k1=1,0 k2: hệ số số tính đến trường hợp tăng lực cắt độ bóng thay đổi, gia công thô k2=1,5 k3: hệ số tăng lực cắt gia công gián đoạn, k3=1 k4: hệ số tính đến sai số cấu kẹp chặt, kẹp tay k4=1,3 k5: hệ số tính đến mức độ thuận lợi cấu kẹp tay,k5=1,2 ⇒ k=1,5.1.1,5.1.1,3.1,2 =3,6 ⇒ W = 3,6 488/0,5 = 3514 N 57 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1].Sổ Tay Công Nghệ Chế Tạo Máy, tập NXB KHKT - Hà Nội 2001 Nguyễn Đắc Lộc, Ninh Đức Tốn, Lê Văn Tiến, Trần Xuân Việt [2].Sổ Tay Công Nghệ Chế Tạo Máy, tập NXB KHKT - Hà Nội 2003 Nguyễn Đắc Lộc, Ninh Đức Tốn, Lê Văn Tiến, Trần Xuân Việt [3].Thiết Kế Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy NXB KHKT- Hà Nội 2000 PGS,TS Trần Văn Địch [4].Sổ tay Atlas đồ gá NXB KHKT - Hà Nội 2000 PGS,PTS Trần Văn Địch [5].Chế độ cắt gia công khí NXB Đà Nẵng Nguyễn Ngọc Đào – Trần Thế San – Hồ Viết Bình 58 Lời nói đầu I : Xác định dạng sản xuất II : Phân tích chi tiết gia công III : Chọn dạng phôi phương pháp chế tạo phôi IV : Chọn phương án gia công V : Thiết kế nguyên công VI : Tính lượng dư cho bề mặt, tra lượng dư cho bề mặt lại VII : Tính toán thiết kế đồ gá phay mặt phẳng đáy A MỤC LỤC 59 NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN 60 [...]... ngắn, chốt trám 6 V THI T KẾ NGUYÊN CÔNG NGUYÊN CÔNG I : Phay mặt đáy *a/ Sơ đồ định vị và kẹp chặt: Chi tiết được định vị 6 bậc tự do:trong đó phiến tỳ ở mặt đầu C chưa gia công hạn chế 3 bậc tự do, khối V ngắn khống chế 2 bậc và một khối V động để định vị một bậc còn lại đồng thời để kẹp chặt chi tiết *b/ Chọn máy: Máy phay đứng vạn năng 6H12 Mặt làm việc của bàn máy: 400 × 1600mm Công suất động cơ:... chạy dao thực tế theo máy: Theo máy ta chọn: *e/ Tính thời gian gia công: Theo công thức trang 207ta có: To = (L1 + L + L2).i/S.n Trong đó: Số lần gia công i = 15 L = 30 mm L1 = mm L2 =3 mm ⇒ To = 3 phút NC 2 20 Máy 6H12 Da0 P18 t(mm) 2 Sp(mm/p) n(v/p) 235 1180 V(m/p) 518 To(phút) 3 21 NGUYÊN CÔNG III : Phay 2 ranh 14 ( Các thông số tính toán giống như nguyên công 1) NC 3 22 Máy 6H12 Da0 P18 t(mm)... theo máy: Theo máy ta chọn: Bước 2 Gia công tinh - Các thông số tương tợ như phay thô chỉ thay đổi chiều sâu cắt; t=0.5(mm) *e/ Tính thời gian gia công: Theo công thức trang 207ta có: To = (L1 + L + L2).i/S.n Trong đó: Số lần gia công i = 4 L = 295 mm L1 = L2 Bước 1: L1 = 8,7mm L2 = 3mm ⇒ To = 10 phút 17 mm mm Bước 2: L1 =4,72 mm ⇒ To = 5 phút Bảng thông số chế độ cắt: NC 1 Phay thô Phay tinh Máy. .. To(phút) 10 5 NGUYÊN CÔNG II : Phay mat A *a/ Sơ đồ định vị và kẹp chặt: Chi tiết được định vị 6 bậc tự do:trong đó phiến tỳ ở mặt đầu C chưa gia công hạn chế 3 bậc tự do, khối V ngắn khống chế 2 bậc và một khối V động để định vị một bậc còn lại đồng thời để kẹp chặt chi tiết *b/ Chọn máy: Máy phay đứng vạn năng 6H12 Mặt làm việc của bàn máy: 400 × 1600mm Công suất động cơ: N = 7 kw, hiệu suất máy η = 0,75... Si =(2-2,4)%; Mn =(0,7-1,1)%; P