Trường Đại Học SPKT Hưng Yên
Khoa Cơ Khí Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy
Nhận xột của giáo viên hướng dẫn
……………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………….
Hưng yên, ngày thỏng năm 2009
Ký tờn
Giáo viên hướng dẫn : Phan Ngọc Ánh
Sinh viên thực hiện : Hà Hữu Trí 1
Trường Đại Học SPKT Hưng Yên
Khoa Cơ Khí Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy
LỜI NÓI ĐẦU
Công nghệ chế tạo máy là một ngành then chốt, nó đóng vai trò
quyết dịnh trong sự nghiệp công nghiệp hoá hiện đại hoá đất nước.
Nhiệm vụ của công nghệ chế tạo máy là chế tạo ra các sản phẩm cơ khí
cho mọi lĩnh vực của nghành kinh tế quốc dân, việc phát triển ngành
công nghệ chế tạo máy đang là mối quan tâm đặc biệt của Đảng và nhà
nước ta.
Phát triển ngành công nghệ chế tạo máy phải được tiến hành đồng
thời với việc phát triển nguồn nhân lực và đầu tư các trang bị hiện đại.
THUYẾT MINH ĐỒ ÁN
CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY
I.PHÂN TÍCH CHỨC NĂNG ĐIỀU KIỆN LÀM VIỆC CỦA CHI TIẾT
Đồ gá là trang bị công nghệ cần thiết trong quá trình gia công ,kiểm tra và
lắp ráp sản phẩm cơ khí.Trong các loại đồ gá được sử dụng thì đồ gá gia công
chiếm tới 80-90%
Đồ gá gia công tạo điều kiện mở rộng khả năng làm việc của máy công
cụ,giảm thời gian phụ vì gá đặt phôi nhanh gọn ,giảm thời gian máy vì có thể gá
đặt nhiều phôi để gia công đồng thời ,góp phần hạ giá thành sản phẩm ,giảm nhẹ
sức lao động khi gá đặt phôi gia công .
Chi tiết thân đồ gá là phần quan trọng nhất của đồ gá gia công , thân đồ gá có
khoan các lỗ lắp ghép . Thân đồ gá được lắp chặt trên băng máy nhờ các bulông,
thân đồ gá dùng để định vị và kẹp chặt chi tiết gia công(cơ cấu định vị và kẹp chặt
được lắp trên đồ gá) nhằm xác định vị trí chính xác giữa phôi gia công và dụng cụ
gia công,đồng thời giữ vị trí ổn định trong khi gia công.
Chi tiết làm việc trong điều kiện rung động và thay đổi
Vật liệu sử dụng là : GX 15-32 , có các thành phần hoá học sau :
C = 3 – 3,7 Si = 1,2 – 2,5 Mn = 0,25 – 1,00
Giáo viên hướng dẫn : Phan Ngọc Ánh
Sinh viên thực hiện : Hà Hữu Trí 3
Trường Đại Học SPKT Hưng Yên
Khoa Cơ Khí Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy
S < 0,12 P =0,05 – 1,00
[δ]
bk
= 150 MPa
[δ]
bu
= 320 MPa
II.PHÂN TÍCH TÍNH CÔNG NGHỆ TRONG KẾT CẤU CỦA CHI TIẾT
không đúng sẽ ảnh hưởng đến việc lập quy trình công nghệ, ảnh hưởng đến sản
lượng hàng năm của chi tiết và ảnh hưởng đến chi phí ban đầu để gia công chi tiết.
Để đảm bảo sản lượng hàng năm và sản phẩm của đề tài được giao một cách
chính xác ta phải xác định dạng sản xuất, từ đó làm cơ sở thiết kế quy trình công
nghệ đồ gá, cùng những trang thiết bị khác phù hợp nhằm giảm giá thành, năng
cao chất lượng và sản lượng cho sản phẩm. Muốn vậy, trước hết ta phải xác định
sản lượng hàng năm cho chi tiết và trọng lượng của chi tiết đó.
Sản lượng hàng năm được xác định theo công thức sau :
N = N
1
.m (1+
100
βα
+
)
Trong đó
N- Số chi tiết được sản xuất trong một năm
N1- Số sản phẩm được sản xuất trong một năm (1950 chiếc/năm)
m- Số chi tiết trong một sản phẩm (m=1)
α
- Phế phẩm trong xưởng đúc
α
=(3-:-6) %
β
- Số chi tiết được chế tạo thêm để dự trữ
β
=(5-:-7)%
Giáo viên hướng dẫn : Phan Ngọc Ánh
Sinh viên thực hiện : Hà Hữu Trí 5
Trường Đại Học SPKT Hưng Yên
1
bảng 2 (TKĐACNCTM) ta có dạng sản xuất là dạng sản xuất
hàng loạt lớn.
IV. .XÁC ĐỊNH PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI VÀ THIẾT KẾ BẢN VẼ CHI
TIẾT LỒNG PHÔI.
1.Xác định phương pháp chế tạo phôi
Việc xác định phù hợp phương pháp tạo phôi sẽ đem lại hiệu quả kinh tế và
đảm bảo lượng dư gia công .
Xác định phương pháp tạo phôi dựa trên các yêu cầu sau :
+ Kết cấu hình dạng của chi tiết .
+ Vật liệu chế tạo chi tiết.
Giáo viên hướng dẫn : Phan Ngọc Ánh
Sinh viên thực hiện : Hà Hữu Trí 6
Trường Đại Học SPKT Hưng Yên
Khoa Cơ Khí Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy
+ Khả năng đạt được độ chính xác và yêu cầu kỹ thuật .
Kết cấu của chi tiết không phức tạp ,vật liệu của chi tiết là gang xám 15-32
nên ta dùng phương pháp đúc, do bề mặt không làm việc không cần chính xác cao
và ứng với sản xuất hàng loạt lớn nên ta chọn phương pháp đúc trong khuôn kim
loại.
2.Gia công chuẩn bị phôi
Để tạo điều kiện thuận lợi cho việc chọn chuẩn ta cần gia công chuẩn bị phôi
để tạo các bề mặt sạch và chính xác đủ để dùng làm chuẩn thô khi gia công ,đồng
thời cũng làm giảm sự ảnh hưởng của bề mặt phôi đến quá trình cắt để nâng cao
chất lượng bề mặt sau gia công cũng như tăng tuổi bền của dụng cụ cắt .
Việc chuẩn bị phôi chủ yếu là làm sạch các bề mặt của chi tiết ,làm sạch bavia
,đậu rót ,đậu ngót.
3.Bản vẽ lồng phôi :
V.LẬP THỨ TỰ CÁC NGUYÊN CÔNG
1.Xác định đường lối công nghệ:
Nguyên công II :Phay 2 mặt bên B
Định vị :Định vị bằng mặt phẳng đáy hạn chế ba bậc tự do,thêm hai
chốt tỳ vào mặt cạnh chi tiết chống 1 bậc tịnh tiến và chống quay.Vậy
chi tiết được định vị 5 bậc tự do.
Kẹp chặt :Kẹp chặt bằng mỏ kẹp ,phương lực kẹp vuông góc với bề mặt
chi tiết.
Chọn máy:Máy phay đứng vạn năng côngxôn 6H11 có các thông số :
-Số cấp tốc độ trục chính :16
-Phạm vi tốc độ trục chính :65-1800 vg/ph
-Công suất động cơ chính :4,5kW
Bảng 9.38 (Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 3)
Chọn dao : Dùng dao phay mặt đầu thép gió (D=40 ,Z=10 )
Bảng 4.92 (Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 1)
Giáo viên hướng dẫn : Phan Ngọc Ánh
Sinh viên thực hiện : Hà Hữu Trí 9
Trường Đại Học SPKT Hưng Yên
Khoa Cơ Khí Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy
Nguyên công III:Phay mặt phẳng trên C
Định vị :Định vị bằng mặt phẳng đáy hạn chế ba bậc tự do
Kẹp chặt : Kẹp chặt bằng mỏ kẹp ,phương lực kẹp vuông góc với chi tiết
Chọn máy : Máy phay đứng vạn năng côngxôn 6H11 có các thông số :
-Số cấp tốc độ trục chính :16
-Phạm vi tốc độ trục chính :65-1800 vg/ph
-Công suất động cơ chính :4,5kW
Sinh viên thực hiện : Hà Hữu Trí 12
Trường Đại Học SPKT Hưng Yên
Khoa Cơ Khí Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy
Nguyên công V: Khoan và taro 2 lỗ M10
Định vị : Định vị bằng mặt phẳng hạn chế ba bậc tự do ,hai chốt tỳ tăng độ
cứng vững khi gia công,định vị vào 2 lỗ ϕ16 một chốt trụ ngắn một chốt
chống xoay .Chi tiết được định vị sáu bậc tự do
Kẹp chặt :Kẹp chặt bằng mỏ kẹp ,phương lực kẹp vuông góc với chi tiết
Chọn máy : Máy khoan đứng K125 có các thông số :
-Đường kính lớn nhất khoan được 25mm
-Kích thước bàn máy 375x500
-Số cấp tốc độ trục chính 9
-Phạm vi tốc độ trục chính 97-1360 vg/ph
-Công suất động cơ :2,8kW
Chọn dao : Mũi khoan ruột gà d=8,5
Mũi taro d=10
Giáo viên hướng dẫn : Phan Ngọc Ánh
Sinh viên thực hiện : Hà Hữu Trí 13
Trường Đại Học SPKT Hưng Yên
Khoa Cơ Khí Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy
Bảng 4.40 (Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 1)
Nguyên công VI: Khoan và taro 4 lỗ M6
Định vị : Định vị bằng mặt phẳng hạn chế ba bậc tự do ,hai chốt tỳ tăng độ
cứng vững khi gia công,định vị vào 2 lỗ ϕ16 một chốt trụ ngắn một chốt
chống xoay .Chi tiết được định vị sáu bậc tự do
Kẹp chặt :Kẹp chặt bằng mỏ kẹp ,phương lực kẹp vuông góc với chi tiết
Chọn máy : Máy khoan đứng K125 có các thông số :
-Đường kính lớn nhất khoan được 25mm
Mũi taro d=6
Bảng 4.40 (Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 1)
Nguyên công VIII: Khoan- Khoét-Doa 2 lỗ ϕ16
Định vị : Định vị bằng mặt phẳng hạn chế ba bậc tự do , định vị vào 2 lỗ
ϕ14 một chốt trụ ngắn một chốt chống xoay .Chi tiết được định vị sáu bậc tự
do
Kẹp chặt :Kẹp chặt bằng mỏ kẹp ,phương lực kẹp vuông góc với chi tiết
Chọn máy : Máy khoan đứng K125 có các thông số :
-Đường kính lớn nhất khoan được 25mm
-Kích thước bàn máy 375x500
-Số cấp tốc độ trục chính 9
Giáo viên hướng dẫn : Phan Ngọc Ánh
Sinh viên thực hiện : Hà Hữu Trí 16
Trường Đại Học SPKT Hưng Yên
Khoa Cơ Khí Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy
-Phạm vi tốc độ trục chính 97-1360 vg/ph
-Công suất động cơ :2,8Kw
Bảng 9.21 (Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 3)
Chọn dao : Mũi khoan ruột gà d=12mm
Mũi khoét d= 15,5mm
Mũi doa d= 16 mm
Bảng 4-40,4-47,4-49 (Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 1)
VI.TÍNH LƯỢNG DƯ CHO MỘT BỀ MẶT VÀ TRA LƯỢNG DƯ CHO CÁC BỀ
MẶT CÒN LẠI
Việc tính lượng dư cho gia công chi tiết là công việc quan trọng và cần thiết
là cơ sở sau này cho việc chế tạo phôi. Nếu xác định lượng dư gia công không hợp
lý sẽ ảnh hưởng tới quá trình gia công và ảnh hưởng tới kinh tế do nhiều mặt.
Nếu lượng dư gia công quá lớn sẽ tốn nguyên vật liệu tiêu, phải qua nhiều
lần cắt gọt ảnh hưởng tới dụng cụ cắt và độ rộng trong quá trình gia công, đồ gá
:chiều cao mấp mô tế vi do bước công nghệ sát trước để lại
1i
Ta
−
:chiều sâu lớp kim loại bị hư hỏng do bước công nghệ sát
trước để lại
Giáo viên hướng dẫn : Phan Ngọc Ánh
Sinh viên thực hiện : Hà Hữu Trí 18
Trường Đại Học SPKT Hưng Yên
Khoa Cơ Khí Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy
1i
ρ
−
:là sai số không gian tổng cộng do bước công nghệ trước để
lại
i
ε
:sai số gá đặt
Với phôi chế tạo bằng phương pháp đúc tra bảng 10(tkda CNCTM) ta có :
=250 =350
Sau khi phay thô ta có =100 =100
Sai lệch giới hạn không gian được xác định theo công thức
=
Trong đó -độ cong của đường tâm phôi (phụ thuộc vào chiều dài phôi)
=
∆
k
ε ε
+
Trong đó
+
ε
c
Là sai số chuẩn.Trong trường hợp này
ε
c
=0 vì chuẩn định vị trùng với
gốc kích thước
+
ε
k
là sai số kẹp chặt: tra bảng 24 sách tkdaCNCTM
Ta có:
ε
k
= 80 (µm).
Vậy sai số gá đặt
ε
gđ
=
2 2
c
k
ε ε
+
== 80 (µm).
Do khi phay tinh không thay đổi gá đặt nên sai số gá đặt còn sót lại là
Sinh viên thực hiện : Hà Hữu Trí 20
Trường Đại Học SPKT Hưng Yên
Khoa Cơ Khí Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy
Bước
công
nghệ
Các thành phần của
lượng dư
Ztt
àm
Kích
thước
tính
toán
L mm
Dung
sai
δ
μm
Kích thước giới
hạn mm
Lượng dư giới
hạn
mm
àm
àm
ρ
àm
Khoa Cơ Khí Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy
-Phay tinh : L=95,05mm
-Phay thô : L=95,3 mm
-Phôi : L=96,42 mm
Kích thước giới hạn nhỏ nhất : bằng cách lấy kích thước giới hạn lớn nhất
trừ đi dung sai nguyên công.như vậy ta có :
-Phay tinh: L=95,05-0,05 =95 mm
-Phay thô: L=95,3-0,16 = 95,14mm
-Phôi : L= 96,42- 0,4 =96,02 mm
Lượng dư giới hạn
Zmax:là hiệu các kích thước giới hạn lớn nhất giữa hai nguyên công kề nhau
Zmin:là hiệu kích thước giới hạn nhỏ nhất giữa hai nguyên công kề nhau
Khi phay tinh:
Zmin = 95,14-95 = 0,14 mm
Zmax = 95,3-95,05 = 0,25mm
Khi phay thô :
Zmin = 96,02-95,14 = 0.88mm
Zmax = 96,42-95,3= 1,12 mm
Lượng dư tổng cộng
Z0min = 0,14 + 0,88 = 1,02 mm
Z0max = 0,25+1,12= 1,37mm
Kiểm tra kết quả tính toán :
Sau phay tinh : Zmax - Zmin = 0,25-0,14 = 0,11 mm =110 m
- = 160-50=110 m
Sau khi phay thô : Zmax - Zmin =1,12-0,88=0.24 mm=240 m
- = 400-160 =240 m
Giáo viên hướng dẫn : Phan Ngọc Ánh
Sinh viên thực hiện : Hà Hữu Trí 22
Trường Đại Học SPKT Hưng Yên
Khoa Cơ Khí Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy
Khoa Cơ Khí Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy
Nguyên công VII: Khoan–taro 2 lỗM6
Gồm các bước công nghệ sau:
Khoan lỗ ϕ4,5 với lượng dư một phía :Z=2,25mm
Taro với mũi taro d=6
Nguyên công VIII :Khoan –khoét –doa 2 lỗ ϕ16
Gồm các bước công nghệ sau:
Khoan lỗ ϕ12với lượng dư một phía :Z=6mm
Khoét lỗ ϕ15,5với lượng dư :Z=1,75mm
Doa lỗ :-Doa thô:0,2mm
-Doa tinh:0,05mm
VII.TÍNH CHẾ ĐỘ CẮT CHO MỘT (MỘT SỐ ) NGUYÊN CÔNG VÀ TRA
CHẾ ĐỘ CẮT CHO CÁC NGUYÊN CÔNG CÒN LẠI.
Việc tính và lựa chọn chế cắt sao cho hợp lý góp phần làm tăng hiệu quả kinh
tế trong quá trình sản xuất, đảm bảo chất lượng bề mặt của chi tiết gia công. Tính
và chọn chế độ cắt không hợp lý nó sẽ ảnh hưởng đến chất lượng bề mặt của chi
tiết gia công, ảnh hưỏng đến tuổi bền dao, của máy và ảnh hưởng đến chi phí trong
quá trình sản xuất.
Xác định chế độ cắt là công việc xác định chiều sâu cắt, số lần chạy dao,
lượng chạy dao, tốc độ cắt, công suất cắt cần thiết trong điều kiện gia công nhất
định. Chọn được chế độ cắt hợp lý vừa đảm bảo được năng suất lao động, hạ giá
thành, đồng thời phát huy hết khả năng của máy của trang thiết bị và của dụng cụ
cắt…
Tính chế độ cắt cho nguyên công khoan_khoét_doa lỗ hai lỗ 14
Giáo viên hướng dẫn : Phan Ngọc Ánh
Sinh viên thực hiện : Hà Hữu Trí 24
Trường Đại Học SPKT Hưng Yên
Khoa Cơ Khí Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy
Khoan lỗ suốt : D=10mm
Đường kính dao khoét phi tiêu chuẩn d=13,5 mm
= . .
Trong đó :
-hệ số phụ thuộc vào vật liệu gia công
–hệ số phụ thuộc vào vật liệu dụng cụ cắt
-hệ số phụ thuộc vào chiều sâu khoan
=. = . = 1 =1,= 1,3 Bảng 5-2 stCNCTM2;
=190
Giáo viên hướng dẫn : Phan Ngọc Ánh
Sinh viên thực hiện : Hà Hữu Trí 25