Đồ án công nghệ chế tạo máy Lời nói đầu Hiện khoa học kỹ thuật phát triển nh vũ bão, mang lại lợi ích cho ngời tất lĩnh vực tinh thần vật chất Để nâng cao đời sống nhân dân , để hoà nhập vào phát triển chung nớc khu vực nh giới Đảng nhà nớc ta đề mục tiêu năm tới công nghiệp hoá đại hoá Muốn thực điều lĩnh vực cần quan tâm phát triển ngành khí chế tạo máy đóng vai trò quan trọng việc sản xuất thiết bị công cụ cho ngành kinh tế quốc dân Để thực việc phát triển ngành khí cần đẩy mạnh đào tạo đội ngũ cán kỹ thuật có trình độ chuyên môn cao, đồng thời phải đáp ứng đợc yêu cầu công nghệ tiên tiến , công nghệ tự động hoá theo dây truyền ttrong sản xuất Nhằm thực mục tiêu đó, chúng em sinh viên Trờng Đại Học Công Nghệp Hà Nội nói riêng sinh viên trờng kỹ thuật nói chung nớc luônn cố gắng phấn đấu học tập rèn luyện , trau kiến thức đợc dạy trờng để sau trờng đóng góp phần trí tuệ sức lực vào công đổi đất nớc kỷ Sau thời gian học tập trờng, em hoàn thành khoá học với chuyên ngành Chế tạo máy Với kiến thức học học hỏi thêm thân, em tính toán thiết kế lập quy trình công nghệ gia công chi tiết bánh vít Đây chi tiết sở máy phay ngang vạn Qua đề tài em tổng hợp đợc nhiều kiến thức chuyên môn, giúp em hiểu rõ công việc môn công nghệ ché tạo máy Song với hiểu biết hạn chế với kinh nghiệm thực tế cha nhiều, nên đề tài em tránh khỏi có sai sót Em mong đợc bảo thầy.Cuối em xin chân thành cảm ơn quan tâm bảo thầy cô khoa môn công nghệ Trờng Đại Học Công Nghiêp Hà Nội đặc biệt hớng dẫn tận tình thầy giáo Nguyễn Tiến Dũng Em xin chân thành cảm ơn Ngày 02 tháng 02 năm 2012 Sinh viên: nguyễn Khắc Công Phần thuyết minh tính toán đồ án tốt nghiệp gia công chi tiết BáNH VíT Chơng I Nguyễn Khắc Công lớp CK3K3 Đồ án công nghệ chế tạo máy Tổng quan ngành công nghệ chế tạo máy Ngành chế tạo máy đóng vai trò quan trọng việc sản xuất máy móc , thiết bị cho tất ngành kinh tế quốc dân Có thể nói ngành công nghệ chế tạo máy không tồn ngành công nghiệp khác Vì việc phát triển khoa học công nghệ lĩnh vực công nghệ chế tạo máy có ý nghĩa hàng đầu nhằm thiết kế , hoàn thiện vận dụng phơng pháp chế tạo , tổ chức điều khiển trình sản xuất đạt hiệu kinh tế cao Bất kể sản phẩm khí đợc tiến hành nh sau :Căn vào yêu cầu sủ dụng , thiết kế nguyên lí thiết bị , từ thiết kế kết cấu thực sau chế tạo thử nghiệm sửa đổi hoàn thiện rôi đa vào sản xuất hàng loạt Nhiệm vụ nhà thiết kế phải thiết kế thiết bị đảm bảo phù hợp với yêu cầu sử dụng , nhà công nghệ vào kết cấu thiết kế để chuẩn bị vào trình sản xuất Giữa thiết kế chế tạo có mối quan hệ chặt chẽ Nhà thiết kế nghĩ đến yêu cầu sử dụng thiết bị đồng thời phải nghĩ đến vấn đề công nghệ để sản xuất chúng Vì nhà thiết kế phải nắm vững kiến thức công nghệ chế tạo Từ thiết kế kết cấu đến cho sản phẩm trình phức tạp , chịu tác động yếu tố chủ quan khách quan , làm cho sản phẩm sau chế tạo có sai lệch so với thiết kế kết cấu Công nghệ chế tạo máy lĩnh vực khoa học kỹ thuật có nhiệm vụ nghiên cứu , thiết kế tổ chức trình thực chế tạo sản phẩm khí đạt tiêu kinh tế kỹ thuật điều kiện sản xuất cụ thể Công nghệ chế tạo máy môn liên hệ chặt chẽ lý thuyết thực tiễn sản xuất Nó đợc tổng kết từ thực tiễn sản xuất , đợc trải qua nhiều lần kiểm nghiệm sản xuất để không ngnừg nâng cao trình độ kỹ thuật , đem vào ứng dụng thực tế Hiện , khuynh hớng tất yếu chế tạo máy tự động hóa trình điều khiển công nghệ qua việc điện tử hóa sử dụng máy vi tính từ khâu chuẩn bị sản xuất sản phẩm xởng Để làm công nghệ đợcn tốt cần phải có hiểu biết sâu rộng môn học nh : Sức bền vật liệu , nguyên lý máy , nguyên lý cắt kim loại Các môn tín toán thiết kế đồ gá , thiết kế nhà máy khí Nguyễn Khắc Công lớp CK3K3 Đồ án công nghệ chế tạo máy Chơng II Phân tích chi tiết xác định dạng sản xuất I Phân tích chi tiết gia công Phân tích chức điều kiện làm việc chi tiết Bánh Vít chi tiết phận máy , có chức truyền chuyển động cho máy Bề mặt làm việc chủ yếu chi tiết lỗ 48 phần vành đợc lắp ghép với bề mặt trục vít Phân tích tính công nghệ kết cấu chi tiết Bánh Vít chi tiết có hình dạng kết cấu không phức tạp , khối lợng chi tiết tơng đối lớn , tính công nghệ vừa phải , gia công dụng cụ cắt thông thờng máy gia công truyền thống , chế tạo phải dễ dàng , lợng d gia công không lớn , nguyên công gia công chủ yếu máy phay khoan máy tiện Tuy nhiên ta cần ý số bớc công nghệ gia công lỗ 48 phải đạt độ xác với dung sai lỗ +0,025 , gia công bánh vit cần đat độ xác cao ,răng có độ cứng HRC : 48-50 Đây bề mặt làm việc nên độ bóng cần đạt Ra 1,25 Các bề mặt gia công lại cần đạt độ nhẵn bóng Ra 2,5 Phân tích yêu cầu kỹ thuật Khi gia công chi tiết Bánh Vít ta cần ý đến số kích thớc sau : -Độ không vuông góc mặt lỗ đờng tròn sở ( vòng chia ) nằm khoảng 0,05- 0.1 mm -Độ không vuông góc tâm lỗ 48 với mặt đầu khoảng 0,01-0,015 mm đờng kính II-xác định dạng sản xuất Muốn xác định dạng sản xuất trớc hết ta phải biết sản lợng hàng năm chi tiết gia công Sản lợng hàng năm đợc xác định theo công thức sau : N = N1.m (1+ + ) 100 Trong N- Số chi tiết đợc sản xuất năm Nguyễn Khắc Công lớp CK3K3 Đồ án công nghệ chế tạo máy N1- Số sản phẩm đợc sản xuất năm (10000 chiếc/năm) m- Số chi tiết sản phẩm - Phế phẩm xởng đúc =(3 ữ 6) % - Số chi tiết đợc chế tạo thêm để dự trữ =(5 ữ 7)% 6+4 ) =22000 chi tiết /năm 100 Trọng lợng chi tiết đợc xác định theo công thức Vậy N = 10000.2.(1 + Q = V. (kg) Trong Q - Trọng lợng chi tiết - Trọng lợng riêng vật liệu gang xám= 6,8 ữ 7,4 Kg/dm3 đồng = 8,72 Kg/dm3 V - Thể tích chi tiết V = VĐ + VT VĐ- Thể tích phần đáy VT-Thể tích phần V - Thể tích chi tiết IV- Xác định phơng pháp chế tạo phôi thiết a>Phần Thân Để tính thể tích V chi tiết ta chia chi tiết thành khối nhỏ : V1 : Thể tích phần trụ ỉ200 đặc V1 = 3.14 (1002-852).10 =87135 mm3 V2 : Thể tích rãnh then V2 = 5.14.80 = 5600 mm3 V3 : Thể tích phần đặc ỉ190 V3 = 3,14 ( 952-852).40=226080 mm3 V4 : Thể tích ỉ170 V4 = 3,14 (852-402-12.52).20 = 343437,5 mm3 V5 : Thể tích ỉ80 V5 = 3,14.(402-242) 80= 257228,8 mm3 Thể tích phần thân là:V=V1+V3 +V4 V2+V5 V=908281,3 mm3 Khối lợng phần thân Q1=0,91.6,8=6,17Kg Nguyễn Khắc Công lớp CK3K3 Đồ án công nghệ chế tạo máy B PHầN VàNH V1 : Thể tích ỉ200 V1 = 3,14.1002 10= 314159.3 mm3 V2 : Thể tích phần đặc V2 = 3,14 1232.50=2375235 mm3 V3 : Thể tích rỗng V3 = 3,14 952.40 = 1134114,9 mm3 Thể tích phần vành là:V=V2-V1 V3 V=926978,6 mm3 Khối lợng phần vành Q1=0,926.8,72=8,07 Kg Nguyễn Khắc Công lớp CK3K3 Đồ án công nghệ chế tạo máy Chơng Xác định phơng pháp tạo phôI - xác định lợng d Gia công thiết kế vẽ chi tiết lồng phôI I Xác định phơng pháp chế tạo phôi Bánh Vít chi tiết mà trình làm việc phải chịu mài mòn Vật liệu chế tạo phần thân chi tiết gang xám GX15-32 có HB = 190 phần vành đồng Thành phần hóa học gang xám Nguyên tố C Mn Si P S % kết cấu 3-3,8 0,5-0,8 0,5-0,3 0,1 0,4 Dựa vao hình dáng , kết cấu , điều kiện làm việc chi tiết , vật liệu chế tạo gang xám 15- 32 , dạng sản xuất loạt vừa nên ta chọn phơng pháp tạo phôi phơng pháp đúc Hiện phơng pháp đúc đợc sử dụng rộng rãi , tính độ xác phôi đúc tùy theo phơng pháp đúc kỹ thuật làm khuôn Tùy theo tính chất sản xuất , vật liệu chi tiết đúc , trình độ kỹ thuật mà chọn phơng pháp đúc khác Chọn phơng pháp đúc hợp lý đảm bảo tốt đặc tính kỹ thuật chi tiết mà ảnh hởng đến suất giá thành sản phẩm Đối với chi tiết Bánh Vít em chọn hai phơng pháp gia công sau : phơng án : Phôi đúc khuôn kim loại mẫu gỗ - Ưu điểm : - Có thể tạo hình dáng gần với hình dáng chi tiết - Lợng d gia công nhỏ tơng đối đồng mặt nên chế độ cắt ổn định - Nhợc điểm : - Chế tạo khuôn phức tạp , giá thành tạo khuôn cao Phơng án : Phôi đúc khuôn cát mẫu gỗ - Ưu điểm : - Giá thành chế tạo phôi rẻ - Có thể tạo hình giáng phôi gần với hình dáng chi tiết - Lợng d gia công tơng đối đồng - Nhợc điểm : Thời gian gia công chuẩn bị phôi tơng đối lâu Qua hai phơng án thấy phơng án phù hợp với sản xuất loạt lớn Còn phần Vành vật liệu chế tạo đồng nên chọn phơng pháp đúc khuôn kim loại sau gia công tiện II Tính lợng d cho bề mặt ( mặt phẳng A ) Quá trình gia công chủ yếu tiện nên chọn mặt đầu để tính lợng d Lợng d gia công mặt phẳng A đợc xác định theo công thức : Zmin = RZi - + Ti -1 + i -1 + i (Theo bảng công thức xác định lợng d gia công, sách thiết kế ĐACNCTM) Trong đó: Nguyễn Khắc Công lớp CK3K3 Đồ án công nghệ chế tạo máy RZi - 1: Độ cao nhấp nhô bề mặt bớc gia công trớc Ti -1 : Độ sâu lớp bề mặt khiếm khuyết bớc gia công trớc để lại i -1: Tổng sai số không gian bề mặt tơng quan bớc gia công trớc để lại Phôi đúc cấp xác II:theo bảng 3-65chất lợng bề mặt chi tiết đạt đợc là: +chiều cao lớp nhấp nhô tế vivà chiều cao lớp h hang: Rz +h =500 =0,5 mm +Sai lệch vị chí không gian -Độ cong vênh phôi gang với chi tiết đúc khuôn cát cv= (0,3-1,5) l=0,3.498=0,149 mm -Độ xiên lỗ x đờng kính lỗ : x=3.130=0,39 mm Độ lệch tâm phôi : lt = (1,2 ) mm chọn lt =1,4 mm Sai lệch không gian tổng cộng phôi i 1=1,46 mm sai số gá đặt chi tiết: i=k =0,45 mm Vì c =0 c :sai số chuẩn , k :sai số kẹp chặt Zmin =0,5+0,45+1,46 =2,45 mm sau bớc tiện thô chất lợng bề mặt đạt đợc Rz =10àm ;Ti =10àm Rz + Ti =20àm =0,02mm Sai lệch không gian sau bớc tiện thô:1 =c +cm Độ xê dịch phôi : cm =d=100àm Độ cong vênh phôi c=k l =0,7.498 =384,6àm Sai số gá đặt lại bớc tiện tinh: =0,2.150 =30àm =0,03 mm Zmin (tinh) = ( Rz +h)i 1+i =0,02 +0,03 +0,385 =0,435 mm Lợng d tổng cộng gia công thô +tinh : Zmin =2,45 +0,435=2,885 mm Đây lợng d nhỏ lấy lợng d mặt bên 3mm Dựa vào lợng d mặt bên lấy lợng d cho mặt 3mm Nguyễn Khắc Công lớp CK3K3 Đồ án công nghệ chế tạo máy Chơng Thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết A.PHầN THÂN I Xác định đờng lối công nghệ Các mặt phẳng yêu cầu độ nhám Ra =2,5 , ta chọn phơng Pháp gia công tiện thô sau tiện tinh Lỗ 48 ta dùng làm chuẩn định vị cho nguyên công sau nên ta chọn phơng pháp gia công đúc sau tiện Sáu lỗ 25 cố tác dụng giảm trọng lợng cho chi tiết B.PHầN VàNH I Xác định đờng lối công nghệ Phần vành yêu cầu độ xác sau gia công răng, kích thớc phải ,độ cứng vững hệ thống công nghệ Khi gia công cần ý đến yêu cầu độ nhám cho đạt đợc với cấp xác II Lập thứ tự tiến hành nguyên công A.PHần thân Nguyên công : Tạo phôi Nguyên công : Tiện mặt đầu ,tiện lỗ 48,vát mép 1x45 o Nguyên công : Tiện mật đầu lại ,tiện 190 , tiện rãnh Nguyên công : Xọc rãnh then B.PHầN VàNH Nguyên công : Đúc Vành Nguyên công : Tiện mặt đầu , tiện lỗ 190 Nguyên công : Lắp ghép thân với vàng Nguyên công : Khoan lỗ +ta rô lỗ M10 Nguyên công : Bắt vít Nguyên công : Tiện 246 Nguyên công 7:Tiện R = 33 Nguyên công 8: Phay bánh vít Nguyên công 9:Kiểm tra Nguyễn Khắc Công lớp CK3K3 Đồ án công nghệ chế tạo máy Chơng Phân tích tính chế độ cắt cho nguyên công Phần thân A Nguyên công 1: Tạo phôi I Sơ đồ nguyên công II Phân tích : Phôi đợc đúc khuôn cát mẫu gỗ Quá trình đúc phôi phải đảm bảo số yêu cầu kỹ thuật sau : Phôi đúc không bị rạn nứt, không bị cong vênh , rỗ khí lớn , không chai cứng bề mặt Phôi không bi sai lệch hình dạng phạm vi cho phép Các kích thớc phôi đợc đảm bảo Làm vỏ phôi trớc gia công B.Nguyên công II: Tiện mặt đầu,tiện lỗ 48,vát mép 1x450 I.Phân tích nguyên công: 1.Định vị : +trên mâm cặp chẫu, hạn chế bậc tự Kẹp chặt : + Lực kẹp có hớng vuông góc với đờng tâm lỗ 48 Máy : -Máy tiện 1K62 -Công suất động :10Kw -Hiệu suất máy : n =0,75 Dụng cụ cắt : Dao tiện mặt đầu ,dao tiện lỗ Đo kiểm :Thớc cặp 1/50 6.Bậc thợ :3/7 II Chế độ cắt A:Tiện thô: Chiều sâu cắt : t=h=2,5mm Bớc tiến: Tính theo sức bền cấu chạy dao : S= Y p ỹp Pm x 1,45.C p x t p v nx K p x Nguyễn Khắc Công lớp CK3K3 ( mm/v) Đồ án công nghệ chế tạo máy Theo máy:Pm =360 KG Theo bảng (11-1): Cpx =46; xpx=1,2; ypx=0,4; nx=0; Bảng (12-1): Kmp= ( HB np ) =1 190 Bảng (15-1): Kpx=1 ; Kpx=1; Kpx=1,0; Kpx=1 Thay vào công thức: S= 0, 360 1, 1,45 46 2,5 =0,3 154 x ( mm/v) Vận tốc cắt: Cv V= T m t xv S yv K v ( m/ph) Theo bảng: (1-1):(CDCGCCK):Cv=321; xv=0,2; yv=0,4 ; m=0,28; T=30 Theo bảng: (2-1): Kmv=1; Theo bảng: (7-1):Knv=0,8 Theo bảng: (8-1):Kuv=1 Theo bảng: (9-1):Kv=1,0; K1v=0,94; Krv=1,03; Kqv=1; Theo bảng: (10-1):Kov=1,24; Vậy Kv=1,2 Thay vào công thức : V= 30 0, 28 324 1,2 2,5 0, 2.0,3 0, =202 ( m/ph) Số vòng quay phút: n= 1000.V 1000.202 = =804,14 (v/ph) 3,14.D 3,14.80 Theo thuyết minh máy chọn n = 800 Vậy vận tốc cắt thực tế : V= (v/ph) n.3,14.D = 200,96 1000 (m/ph) 4.Tính lực cắt : -Lực tiếp tuyến : Pz= Cpz.txpz.Sypz.Vnz.Kpz (KG) Nguyễn Khắc Công lớp CK3K3 10 Đồ án công nghệ chế tạo máy Theo bảng: (1-1):(CDCGCCK):Cv=270; xv=0,12; yv=0,25 ; m=0,23; T=60; Theo bảng: (2-1): Kmv=1; Theo bảng: (7-1):Knv=1 Theo bảng: (8-1):Kuv=1 Theo bảng: (9-1):Kv=1,0; K1v=1; Krv=0,97; Kqv=1,2; Theo bảng: (10-1):Kov=1; Vậy Kv=1,25; Thay vào công thức : V= 60 270 ,25 0,5 0,12.0,53 0, , 23 =184 ( m/ph) Số vòng quay phút: n= 1000.V 1000.184 = =308,4 (v/ph) 3,14.D 3,14.190 Theo thuyết minh máy chọn n = 380 (v/ph) Vậy vận tốc cắt thực tế : V= n.3,14.D 3,14.380.190 = =226,7 (m/ph) 1000 1000 4.Tính lực cắt : -Lực tiếp tuyến : Pz= Cpz.txpz.Sypz.Vnz.Kpz (KG) Tra bảng 11-1:C =55; xpz=1,0; ypz=0,66; nz=0; Kpz=1,25; pz Pz=55.0,5 1,0 0,15 0,66.1740.1,25=9,8 (KG) -Lực hớng kính: Py= Cpy.txpy.Sypy.Vny.Kpy (KG) Theo bảng (11-1): Cpy=54; Bảng (12-1):Kmp=1; xpy=0,9; ypy=0,7; ny=0; Bảng (15-1):Kpy=1,2 ;Kpy=1; Kpy=1; Thay vào ta đợc : Py=54.0,50,9.0,150,7.1740.1,2=9.2 (KG) Lực dọc trục : Nguyễn Khắc Công lớp CK3K3 31 Đồ án công nghệ chế tạo máy Px= Cpx.txpx.Sypx.Vnx.Kpx (KG) Px = 46.0,5 1,2.0,150,4.1740.1.2=11,2(KG) 5.Công suất tiêu thụ : N= Pz.V 9,8.226, = =0,36 KW 60.102 102.60 So sáng với công suất máy máy làm việc an toàn Bảng chế độ cắt : Tinh Thô Bớc 1A62 1A62 Máy BK8 BK8 Dao 0,5 2,5 t(mm) 380 800 n(v/ph) 0,15 0,35 S (mm/v) NGUYÊN CÔNG IV:LắP GHéP THÂN VớI VàNH Sau gia công song phần thân phần vành Ta tiến hành lắp vành vào thân Yêu cầu : -lắp xác đảm bảo ăn khớp vành với thân -đảm bảo khe hở vành thân hợp lý -đảm bảo độ song song mặt bên vành với mặt bên thân giới hạn cho phép -đảm bảo độ đảo mặt bên cho phép -lắp phép phải cân xứng để then tiện cho việc thực nguyên công lại -đảm bảo độ xác gia công bánh -phải có đồ gá lắp ghép -đảm bảo độ đồng tâm của130 với 512 -lắp ghép không bị cong vênh -chi tiết không biến dạng Nguyên công V : Khoan lỗ 8, ta ro lỗ 10 Sơ đồ nguyên công I Phân tích nguyên công Định vị : + Mặt bên hạn chế ba bậc tự + Lỗ 25 hạn chế bậc tự tịnh tiến bậc tự chống soay Kẹp chặt Nguyễn Khắc Công lớp CK3K3 32 Đồ án công nghệ chế tạo máy Lực kẹp hớng vuông góc với mặt định vị ba bậc tự Đồ gá : Sử dụng đồ gá chuyên dùng Dụng cụ cắt : Sử dụng mũi khoan thép gió đuôi côn có đờng kính d= mm ta rô ren M10 Máy : Máy khoan đứng 2A135 với công suất động N = KW hiệu suất máy = 0,8 Dụng cụ đo : Thớc cặp 1/20 Bậc thợ : 3/7 II Chế độ cắt Chiều sâu cắt : t= d = = mm 2 Lợng chạy dao : Theo sức bền mũi khoan ta có công thức : 0,81 12,5 S1= 7,34 D = 7,34 HB 0, 75 190 ,81 , 75 = 1,1 (mm/v) Tra bảng 8-3 (CĐCGCCK) với mũi khoan có đờng kính d = mm lấy S2 =0,47 mm/v Chọn Smin=S2= 0,52( mm/v ) Theo thuyết minh máy chọn S=0,43 (mm/v) Vận tốc cắt : Theo công thức Zv V = C v xD y m T t v S v Theo bảng 3-3 Cv Zv xv 32,6 0,25 yv 0,1 m 0,125 Tra bảng 4-3 ta có : T = 60 Hệ số điều chỉnh chung cho tốc độ cắt : Kv=Km.Kl.Kn.Ku Theo bảng 5-3 ta có : Km=1 Theo bảng 6-3 ta có : Kl=1 Theo bảng 7-1 ta có : Kn= 0,7 Theo bảng 8-1 ta có : Ku=1 Kv=1.1.0,7.1 = 0,7 Thay vào công thức ta có : Nguyễn Khắc Công lớp CK3K3 33 Đồ án công nghệ chế tạo máy 32,6.12,5 0, 25 V = 0,125 0,7 = 36 m/p 60 6,25 0.0,43 0, Tốc độ trục : n= 1000.V 1000.36 = = 1433,12 (v/p) 3,14.8 D Theo thuyết minh máy chọn : nm= 1500 ( v/p) Lúc tốc độ cắt thực tế : Vtt= D.n 3,14.8.1500 = = 37,68 ( m/p ) 1000 1000 Lực cắt khoan M=CM.DZm.SYm.KM Theo bảng 7-3 CM ZM yM 0,012 2,0 0,8 P = Cp.DZp.SYp.KMp Theo bảng 7-3 CP ZP yP 31,5 0,8 Theo bảng 12-1 KMp= HB 190 np Theo bảng 13-1 ta có : np= Kp=1 Thay vào công thức : M = 0,012.12,52.0,430,8.1 = 0,95 KGm P0= 31,5.12,51.0,430,8.1 = 200,5 KG So sánh lực cho phép [P0] thuyết minh , máy làm việc đảm bảo an toàn Công suất cắt khoan N= M n 0,95.1500 = = 1,46 KW 975 975 So với công suất máy [N] = 6.0,8 = 4,8 KW , máy làm việc đảm bảo an toàn Thời gian chạy máy T m= L + L1 + L2 i phút S n L = 25 mm L1= d/2.Cotg + ( 0,5 2) = 8/2.Cotg600 + = 3,57 mm Nguyễn Khắc Công lớp CK3K3 34 Đồ án công nghệ chế tạo máy Vì lỗ không thông suốt nên L2= Số lát cắt i = Vậy Tm= 25 + 3,57 = 0,04 phút = giây 0, 43.1500 Khoan lỗ nên thời gian máy : Tm=6.2 = 12 giây Bớc 2:ta rô ren lỗ m 10 I Chế độ cắt Chiều sâu cắt t= D d 10 = = (mm) 2 Lợng chạy dao Khi ta rô ren lợng tiến dao bớc ren Ơ bớc ren p=1,5 mm S=1,5 mm/v Vận tốc cắt V = Vb.k ( m/p) Tra bảng 5-188 ta có : Vb=20 mm/p hệ số k=0,8 V=20 0,8 = 16 (m/p) Tốc độ quay trục : n= 1000.V 1000.16 = = 509,55 (v/p ) 3,14.10 D Theo thuyết minh máy chọn : n = 500 (v/p ) Lúc tốc độ cắt thực tế la : Vtt= D.n 3,14.10.500 = = 15,7( m/p ) 1000 1000 Lực cắt ta rô Mô men xoắn : M = Cm.Dz.Sy.Kp (KGm) Tra bảng 5-51 ta có : Cm= 0,013 Zm= 1,5 ym= 1,4 Tra bảng 5-50 ta có : Kp= 1,5 Thay vào công thức : M = 0,013.141,4.1,51,5.1,5 = 1,45 KGm Công suất cắt ta rô Nguyễn Khắc Công lớp CK3K3 35 Đồ án công nghệ chế tạo máy N= M n 1,45.100 = = 0,15 KW 975 975 So với công suất máy [N] = Ndc. = 6.0,8 = 4,8 KW Vậy máy làm việc đảm bảo an toàn Thời gian chạy máy L + L1 + L2 L + L1 + L2 + S n S n1 T m= .i n : Số vòng quay dao tháo ta rô , lấy n1=140 v/p i : Số lợng ta rô ; i = L1=(1ữ3)bớc ren Lấy L1=1,5.p =1,5.1,5 = 2,25 mm L2= (vì ren lỗ không thông suốt) L = 20 mm 20 + 2,25 20 + 2,25 + .2 = 0,36 phút = 21,6 giây 1,5.140 1,5.195 Vậy : Tm= Ta rô lỗ nên thời gian gia công : Tm=21 ,6 = 64,8 giây Tinh 2A135 Taro p1.5 500 khoan 2A135 Khoan d8 1500 0,43 12 Bớc Máy Dao n(v/ph) S (mm/v) t (giây) t(mm) 1,5 64,8 Nguyên công VI:BắT VíT Sơ đồ nguyên công Sau khoan lỗ ta rô lỗ M10 ta tiến hành bắt vít để giữ chặt phần thân với vành Yêu cầu : + vít bắt thân với vành phải đảm bảo cứng vững để chi tiết không bị văng hoạt động +đảm bảo ăn khớp chặt chẽ +lực ăn khớp thân vành đủ lớn để giữ chi tiết không bi xê dịch +đảm bảo độ đảo mặt bên nhỏ nằm giới hạn cho phép +khe hở thân với vành nhỏ +lực liên kết thân với vành đủ lớn Nguyên công VII:tiện cung r =33 I.Phân tích nguyên công: Nguyễn Khắc Công lớp CK3K3 36 Đồ án công nghệ chế tạo máy 1.Định vị : +Mặt bên A hạn chế đợc bậc tự sử dụng phiến tỳ + 48 hạn chế đợc bậc tự Kẹp chặt : + Lực kẹp có hớng vuông góc với đờng tâm lỗ 48 Máy : -Máy tiện 1K62 -Công suất động :10Kw -Hiệu suất máy : n =0,75 Dụng cụ cắt : Dao tiện cung R =33 Đo kiểm :Thớc cặp 1/50 6.Bậc thợ :3/7 II Chế độ cắt A:Tiện thô: Chiều sâu cắt : t=h=2,5mm Bớc tiến: Tính theo sức bền cấu chạy dao : S= Y p ỹp Pm ( mm/v) x 1,45.C p x t p v nx K p x Theo máy:Pm =360 KG Theo bảng (11-1): Cpx =46; xpx=1,2; ypx=0,4; nx=0; Bảng (12-1): Kmp= ( HB np ) =1 190 Bảng (15-1): Kpx=1 ; Kpx=1; Kpx=1,0; Kpx=1 Thay vào công thức: S= 0, 360 1, 1,45 46 2,5 =0,3 154 x ( mm/v) Vận tốc cắt: V= Cv T t xv S m yv K v ( m/ph) Theo bảng: (1-1):(CDCGCCK):Cv=321; xv=0,2; Nguyễn Khắc Công lớp CK3K3 yv=0,4 ; m=0,28; T=30 37 Đồ án công nghệ chế tạo máy Theo bảng: (2-1): Kmv=1; Theo bảng: (7-1):Knv=0,8 Theo bảng: (8-1):Kuv=1 Theo bảng: (9-1):Kv=1,0; K1v=0,94; Krv=1,03; Kqv=1; Theo bảng: (10-1):Kov=1,24; Vậy Kv=1,2 Thay vào công thức : V= 30 0, 28 324 1,2 2,5 0, 2.0,3 0, =202 ( m/ph) Số vòng quay phút: n= 1000.V 1000.202 = =261,5 (v/ph) 3,14.D 3,14.246 Theo thuyết minh máy chọn n = 300 (v/ph) Vậy vận tốc cắt thực tế : V= n.3,14.D =231,7 1000 (m/ph) 4.Tính lực cắt : -Lực tiếp tuyến : Pz= Cpz.txpz.Sypz.Vnz.Kpz (KG) Pz=92.2,51,0.0,30,7.1630.2=186,5 (KG) -Lực hớng kính: Py= Cpy.txpy.Sypy.Vny.Kpy (KG) Theo bảng (11-1): Cpy=54; Bảng (12-1):Kmp=1; xpy=0,9; ypy=0,7; ny=0; Bảng (15-1):Kpy=1;Kpy=2; Kpy=1; Thay vào ta đợc : Py=54.2,50,9.0,30,7.1600.2=106 (KG) Lực dọc trục : Px= Cpx.txpx.Sypx.Vnx.Kpx (KG) Px =46.2,51,2.0,30,4.1600.2=170,7 (KG) 5.Công suất tiêu thụ : N= Pz.V 186.231, = =7,04 KW 60.102 102.60 So sáng với công suất máy máy làm việc an toàn Nguyễn Khắc Công lớp CK3K3 38 Đồ án công nghệ chế tạo máy Tiện 1k62 Bớc Máy Tiện hình định 2,5 Dao t(mm) 300 N( v/ph) 0,3 S( mm/v) Nguyên công VIII:PHAY RĂNG BáNH VíT I Phân tích nguyên công Định vị : + Mặt đáy hạn chế ba bậc tự + lỗ 48 hạn chế hai bậc tự Kẹp chặt : Lực kẹp hớng vuông góc với mặt định vị ba bậc tự Đồ gá : Sử dụng đồ gá chuyên dùng Dụng cụ cắt : Sử dụng dao phay lăn Máy : Máy phay lăn 5K324 Công suất động Kw Hiệu suất máy =0,7 Dụng cụ đo : Thớc cặp 1/20 Bậc thợ : 3/7 II Chế độ cắt : Chiều sâu cắt : t = ( mm ) Lợng chạy dao : Khi gia công bánh vít máy phay lăn có hai phơng pháp gia công bánh vít: +chạy dao hớng kính +chạy dao tiếp tuyến Phơng pháp chạy dao hớng kính dao phay đợc điều chỉnh xác vị trí nằm ngang Chi tiết gia công quay dao vừa quay vừa tiến hớng kính Lơng chay dao hớng kính đợc tính Sr =0,88 is Trong is tỉ số truyền hộp bớc tiến is =i1 i9= cấp tốc độ tỉ số truyền cặp bánh thay a1 c1 24.K 24.4 24.60 = = = b1 d1 Z 130 65.30 is =0,5 Lơng chay dao hớng kính đợc tính : Sr =0,88 is = 0,88 0,5 =0,45 (mm/v) Nguyễn Khắc Công lớp CK3K3 39 Đồ án công nghệ chế tạo máy Vận tốc cắt : Khi trục vít quay đợc vòng bánh vít tiếp xúc với ren trục vít , di chuyển đợc khoảng m.z1 , nghĩa bánh vít quay đợc m.z1 d vòng Vận tốc vòng bánh vít : V2 = 3,14.246.200 d n2 = = 2,57 m/s 60.1000 60.1000 Tính lợng chạy dao phút lợng chạy dao thực tế : Sp= Sz.n.Z = 0,45 200 4= 360 (mm/p) Theo thuyết minh máy chọn Sp= 300 mm/p Vậy Sz= Phay Bớc 300 = 0,375 ( mm/v ) 4.200 5k324 Máy Phay lăn Dao t(mm) 0,375 S (mm/v) 2,57 V(m/s) Nguyên công IX: kiểm tra 1.Sơ đồ nguyên công : 2.Mục đích yêu cầu : Kiểm tra độ không vuông góc lỗ ỉ48 với mặt bên : Kiểm tra độ đảo mặt bên chi tiết : 3.Phơng pháp kiểm tra : -Phơng pháp : dùng trục chuẩn ỉ45 lồng vào lỗ ỉ48 dùng bạc đẫn hớng để đảm bảo độ đồng tâm hai lỗ Đặt chi tiết lên máy tiện trống tâm đầu đặt đông hô so lên bàn máy , chi tiết quay ta kiểm tra độ đảo mặt bên Dùng đồng hồ so kiểm tra độ đảo mặt bên tâm lỗ ỉ48 với mặt bên Kết : Khi di chuyển đông hô so lên hoăc suống thấy trị số đông hồ thay đổi chứng tỏ chúng có sai lệch Trị số sai lệch đung lợng sai lệch đông hồ Chơng VI: Thiết kế đồ gá Thiết kế đồ gá cho nguyên công khoan lỗ ta rô ren lỗ M10 I Phân tích sơ đồ gá đặt Nguyễn Khắc Công lớp CK3K3 40 Đồ án công nghệ chế tạo máy Nguyên công phải qua bớc công nghệ, khoan lỗ ta rô lỗ 10 Vậy tính toán thiết kế đồ gá ta tính cho bớc công nghệ khoan lỗ Để gia công xác hai lỗ chi tiết phải đợc hạn chế bậc tự : Khống chế ba bậc tự mặt phẳng đáy phiến tì Dùng chốt trụ ngắn hạn chế hai bậc tự chốt trám hạn chế bậc tự lỗ 25 Lực kẹp có phơng vuông góc với mặt phẳng đáy, hớng lực kẹp từ xuống Phơng chuyển động cắt song song với mặt phẳng đáy I Tính lực kẹp Khi gia công, mô men cắt M có xu hớng làm cho chi tiết xoay quanh trục Muốn cho chi tiết không bị quay mô men ma sát phải thắng mô men cắt, phơng trình cân lực có dạng : 2M K R = (Qmin +P0 ).f.R1 D 2.M K R Qmin= D f R -P0 Trong : P0 : lực dọc trục (kG) Q : Là lực kẹp M : Là mô men cắt M = 24 KGm D : Đờng kính dao khoan D = ( mm) R : Khoảng cách từ tâm mũi khoan đến tâm chi tiết R = 78 mm f : Là hệ số ma sát f = 0,1 -0,15 ( Bảng 34 TKĐACNCTM) R1: Khoảng cách từ tâm phiến tì tới tâm chi tiết R1= 90 mm K : Hệ số an toàn 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 chọn K1=1,2 + K2: Hệ số tăng lực cắt dao mòn K2=1,5 + K3: Hệ số tăng lực cắt gia công gián đoạn , K3=1,2 + K4: Hệ số tính đến sai số cấu kẹp chặt K4=1,3 + K5: Hệ số tính đến mức độ thuận lợi cấu kẹp tay K5=1 + K6: Hệ số tính đến mô men làm quay chi tiết K6=1,5 Nguyễn Khắc Công lớp CK3K3 41 Đồ án công nghệ chế tạo máy K = 1,5 1,2 1,5 1,2 1,3 1,5 = 6,318 Vậy ta có : Qmin= 2.24.6,318.78 - 50 = 169,024 ( kG) 8.0,15.90 III Chọn cấu kẹp chặt Cơ cấu kẹp chặt phải thoả mãn yêu cầu : Khi kẹp phải giữ vị trí phôi, lực kẹp tạo phải đủ lớn, không làm biến dạng phôi, kết cấu nhỏ gọn, thao tác thuận lợi, an toàn Với yêu cầu nh ta chọn cấu kẹp chặt ren vít Chọn đờng kính bu lông Tra bảng 3-1 ( giáo trình đồ gá gia công khí Hồ Việt Bình ) ta chọn bu lông kẹp chặt M12 IV Chọn cấu dẫn hớng Cơ cấu dẫn hớng : Đối với đồ gá khoan cấu dẫn hớng qua trọng bạc dẫn, xác định trực tiếp vị trí gia công tăng độ cứng vững dụng cụ trình gia công Bạc dẫn trờng hợp ta chọn bạc dẫn thay nhanh V Xác định sai số chế tạo cho phép đồ gá Sai số gá đặt đợc tính theo công thức : gđ = c + k + ct + m + đc Trong : c : Là sai số chuẩn Sai số chuẩn chuẩn định vị không trùng vói gốc kích thớc gây , trờng hợp c=0 k : Sai số kẹp chặt lực kẹp gây k = m : Sai số mòn , đồ gá bị mòn gây m = N àm Với N : Số lợng chi tiết gia công N = 10000 : Hệ số phụ thuộc vào kết cấu đồ định vị = 0,2 m = 0,2 10000 = 20 cđ : Sai số điều chỉnh- sai số sinh trình lắp ráp điều chỉnh đồ gá cđ=5 àm gđ : Sai số gá đặt Ta có sai số gá đặt cho phép [gđ] = 1/3 : Là dung sai nguyên công = 25 àm Nguyễn Khắc Công lớp CK3K3 42 Đồ án công nghệ chế tạo máy [gđ] = 1/3.25 = 8,3 àm Ta xác định đợc sai số chế tạo cho phép đồ gá theo công thức : 2 [ct] = [ gd ]2 [ c2 + k2 + m + cd = 8,3 (20 + ) = 4,9 àm Vậy sai số chế tạo đồ gá [ct] = 4,9 Kết luận Đồ án công nghệ chế tạo máy đồ án phức tạp bao gồm kiến thức nhiều môn khoa học kỹ thuật nh: Nguyên lý cắt kim loại, công nghệ chế tạo máy đồ gá, chế độ cắt gia công khí, vật liệu khí, sức bền vật liệu, lý thuyết, giáo trình dung sai Thiết kế quy trình tốt hay không tốt dẫn đến hiệu kinh tế cao hay thấp, chất lợng sản phẩm cao hay thấp, giáo thành chế tạo đắt hay rẻ trình thiết kế gia công gối đỡ phải tham khảo nhiều tài liệu, quy trình công nghệ mẫu sẵn có Từ thiết lập quy trình công nghệ hoàn chỉnh phù hợp điều với điều kiện sản xuất với trang thiết bị sẵn có ta Em đợc thầy giáo hớng dẫn Hoàng Tiến Dũng giao cho nhiệm vụ thiết kế quy trình công nghệ bánh vít Đây đề tài khó khăn mẻ em, từ đợc giao nhiệm vụ, em bắt tay vào việc tìm hiểu tài liệu nghiên cứu tài liệu có liên quan đến gia công gối đỡ, tính toán chế độ cắt, lợng d thiết kế đồ gá Trong trình làm em đợc thầy giáo hớng dẫn tận tình thiết sót, tính toán không hợp lý Trong thời gian gần tháng làm vịêc liên tục, em hoàn thành nhiệm vụ đợc giao Mặc dù có nhiều cố gắn nhng trình độ hiểu biết chúng em có hạn nên nhiều thiếu sót Trong thời gian làm vịêc em đợc củng cố lại kiến thức cũ đợc bổ xung kiến thức giúp cho thân lòng ham mê với nghành nghề Em thấy phấn khởi làm song nhiệm vụ chân thành cảm ơn giúp đỡ tận tình thầy giáo hớng dẫn giúp em hoàn thành đồ án tốt nghiệp thời gian Nguyễn Khắc Công lớp CK3K3 43 Đồ án công nghệ chế tạo máy Các tài liệu tham khảo Sổ tay công nghệ chế tạo máy Nguyễn Đắc Lộc , Đặng Vũ Giao Đồ gá khí hoá tự động hóa Lê Văn Tiến, Trần Văn Định, Trần Xuân Việt Atlas đồ gá - Trần Văn Định Công nghệ chế tạo máy- Nguyễn Trọng Bình, Nguyễn Thế Đạt, Trần Văn Định Giáo trình dung sai- Ninh Đức Tốn Hớng dẫn thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy Gs.TS Nguyễn Đắc Lộc, Lu Văn Nhang Chế độ cắt gia công khí Nguyễn Ngọc Đào, Trần Thế San, Hồ Viết Bình Nguyễn Khắc Công lớp CK3K3 44 Đồ án công nghệ chế tạo máy Mục lục Lời nói đầu Chơng I : Tổng quan ngành công nghệ chế tạo máy Chơng II : Phân tích chức chi tiết gia công xác đinh dạng sản xuất 1-Phân tích chức điều kiện làm việc chi tiết 2- Phân tích tính công nghệ kết cấu chi tiết 10 11 3- Xác định dạng sản xuất Chơng III : Xác định phơng pháp chế tạo phôi, tính lợng d gia công thiết kế vẽ lồng phôi 12 1- Xác định phơng pháp chế tạo phôi 12 2- Tính lợng d gia công 13 Chơng IV : Thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết 14 Chơng V : Phân tích xác định chế độ cắt cho nguyên công 16 Chơng VI : Thiết kế đồ gá Kết luận Tài liệu tham khảo Nguyễn Khắc Công lớp CK3K3 48 50 52 45