đồ án công nghệ ctm ngô thanh bình-cơ tin 2-k44
Lời nói đầu
Hiện nay , các ngành kinh tế nói chung và ngành cơ khí nói
riêng đòi hỏi kỹ s cơ khí và cán bộ kỹ thuật cơ khí đợc đào tạo ra
phải có kiến thức sâu rộng , đồng thời phải biết vận dụng những
kiến thức đó để giải quyết những vấn đề cụ thể thờng gặp trong
sản xuất , sửa chữa và sử dụng.
Mục tiêu của môn học là tạo điều kiện cho ngời học nắm vững
và vận dụng có hiệu quả các phơng pháp thiết kế , xây dựng và
quản lý các quá trình chế tạo sản phẩm cơ khí về kỹ thuật sản
xuất và tổ chức sản xuất nhằm đạt đợc các chỉ tiêu kinh tế kỹ
thuật theo yêu cầu trong điều kiện và qui mô sản xuất cụ thể.
Môn học còn truyền đạt những yêu cầu về chỉ tiêu công nghệ
trong quá trình thiết kế các kết cấu cơ khí để góp phần nâng cao
hiệu quả chế tạo chúng.
Đồ án môn học công nghệ chế tạo máy nằm trong chơng trình
đào tạo của ngành chế tạo máy thuộc khoa cơ khí có vai trò hết
sức quan trọng nhằm tạo cho sinh viên hiểu một cách sâu sắc về
những vấn đề mà ngờ kỹ s gặp phải khi thiết kế một qui trình sản
xuất chi tiết cơ khí.
Đợc sự giúp đỡ tận tình của các thầy giáo ,đặc biệt là thầy
Nguyễn đắc lộc đã giúp em hoàn thành tốt đồ án môn
học này.
Em xin chân thành cảm ơn.
Sinh viên :Ngô Thanh Bình
Mục lục
đồ án công nghệ ctm ngô thanh bình-cơ tin 2-k44
Lời nói
đầu. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . .
3
4
5
6
8
1
0
2
2
2
6
3
0
Chơng 1: Phân tích chức năng làm việc của chi tiết.
1.Chức năng làm việc.
Là bộ phận nối giữa trục điều khiển và các bánh răng di
trợt nhằm điều chỉnh sự ăn khớp của các cặp bánh
răng (khi cần thay đổi tỷ số truyền trong hộp tốc độ).
Sơ đồ làm việc:
2.Điều kiện làm việc:
Điều kiện làm việc không khắc nghiệt, chi tiết chỉ chịu
mô men xoắn nhỏ khi làm việc (gạt cho các bánh răng ăn
khớp với nhau) và chi tiết thờng xuyên không chịu tải,
cặp bánh răng cố định
cặp bánh răng di tr ợt
càng gạt
thành một chi tiết có hình dạng đối xứng làm tăng độ cứng
vững cho chi tiết khi gia công, đồng thời làm giảm số lợng
các nguyên công (do chỉ gia công một chi tiết sau đó có
nguyên công cắt đứt sau cùng).
Việc bố trí chi tiết đối xứng là không có lợi vì nh thế
sẽ làm tăng nguyên công hoặc bớc, phải gia công các mặt
đầu qua 2 nguyên công hoặc bớc và khi đó định vị trên
chuẩn tinh thống nhất chi tiết có độ cứng vững không cao.
Việc thay thế kết cấu bằng hàn , lắp ghép đều không
đem lại hiệu quả kinh tế và kỹ thuật.
b. Khả năng áp dụng các phơng pháp gia công tiên tiến
Các phơng pháp gia công bằng công nghệ tiên tiến đều
không phù hợp với
điều kiện kỹ thuật và điều kiện sản xuất.
Gia công bằng phơng pháp cắt dây và tia lửa điện cho
năng suất không cao và chất lợng bề mặt không đòi hỏi
cao.
Gia công bằng phơng pháp điều khiển số CNC không
phù hợp với điều kiện sản xuất ở nớc ta.
Chơng 3: Xác định dạng sản xuất.
Sản lợng hàng năm đợc xác định theo công thức sau đây:
)
100
1.(.1
+
+= mNN
Trong đó:
N: Số lợng chi tiết đợc sản xuất trong một năm.
==
+
+=
Q
kg35,010.50605.7
6
==
.
Tra bảng 2 trang 13[5], ta đợc dạng sản xuất là hàng loạt
lớn.
Chơng 4: Chọn phơng pháp chế tạo phôi.
I.Xác định phơng pháp chế tạo phôi:
Đối với chi tiết đã có , có thể áp dụng các phơng pháp chế
tạo phôi sau đây:
1.Phôi dập:
Phôi dập thờng dùng cho các loại chi tiết sau đây: trục
răng côn, trục răng thẳng, các loại bánh răng khác , các chi
tiết dạng càng , trục chữ thập, trục khuỷu. . .có các đặc
điểm:
Sử dụng một bộ khuôn có kích thớc lòng khuôn gần giống
vật gia công.
Độ chính xác của vật dập cao , đặc biệt là các kích thớc
theo chiều cao và sai lệch giữa hai nửa khuôn . Thông thờng
độ bóng của dập thể tích đạt đợc từ 2 ữ 4 ,độ chính xác
đạt đợc 0,1ữ 0,05 .
Trạng thái ứng suất vật gia công nói chung là nén khối, do
Giá thành sản xuất đúc nói chung hạ hơn so với các dạng
sản xuất khác .
Vật đúc dễ tồn tại các dạng rỗ co , rỗ khí , nứt . . .
Tiêu hao một phần kim loại do hệ thống rót , đậu ngót. . .
Khi đúc trong khuôn kim loại, tính dẫn nhiệt của khuôn
cao nên khả năng điền đầy kém. Mặt khác có sự cản cơ của
khuôn kim loại lớn nên dễ gây ra nứt.
Tóm lại: Từ chức năng , điều kiện làm việc và sản lợng của
chi tiết ta chọn phơng pháp chế tạo phôi đúc trong khuôn
kim loại là phù hợp nhất.
II.Bản vẽ chi tiết lồng phôi:
1.Xác định l ợng d gia công cơ:
Xác định lợng d gia công cơ phụ thuộc hợp kim đúc , kích
thớc lớn nhất của vật đúc, tính chất sản xuất, mức độ phức
tạp của chi tiết, phơng pháp làm khuôn(bằng tay hay bằng
máy ) , vị trí bề mặt trong khuôn và cấp chính xác của vật
đúc .
Với những vật đúc trong khuôn kim loại ta có cấp chính
xác 2.
Tra bảng (3-110)[7] ta đợc lợng d gia công cơ là:
đồ án công nghệ ctm ngô thanh bình-cơ tin 2-k44
Mặt trên: 2,5 mm.
Mặt dới: 2,0 mm.
Mặt bên: 2,2 mm.
Dung sai vật đúc là 1,0mm.
2.Xác định độ dốc rút mẫu:
Tra bảng I-6 [5] ta đợc:
Độ dốc rút mẫu mặt ngoài: 1 00
Độ dốc rút mẫu mặt trong: 2 00
Ghi chú:
- Khoét tinh.
- Tiện.
Gia công lỗ 16
018,0+
, độ bóng Ra= 2,5àm:
Dung sai +0,018 ứng với cấp chính xác 7, độ bóng cấp
6.
Có thể áp dụng phơng pháp gia công cuối cùng là:
- Doa.
- Tiện.
Gia công kích thớc 35
125,0+
độ bóng Rz=40àm:
Dung sai +0,125 ứng với cấp chính xác 11, độ bóng
cấp 4.
Có thể áp dụng phơng pháp gia công cuối cùng là:
- Phay.
- Bào.
- Chuốt.
Gia công kích thớc 12mm , độ bóng Rz=40àm:
Có thể áp dụng các phơng pháp gia công cuối cùng là:
- Phay.
- Bào.
Gia công rãnh then bề rộng 4
015,0
mm, độ bóng Rz =
20àm.
Có thể áp dụng các phơng pháp gia công cuối cùng là:
- Xọc.
- Chuốt.
Nguyên công 9: Kiểm tra.
So sánh hai ph ơng án:
Phơng án 2(pa2) có số nguyên công nhiều hơn phơng án
1(pa1) do nguyên công 3 và nguyên công 6 trong pa1 tập
trung thành nguyên công 5 trong pa2. Trong pa1 sử dụng tối
đa máy phay và máy khoan hơn pa2, còn pa2 tuy số nguyên
công ít hơn nhng loại máy sử dụng lại nhiều hơn. Không
thể nói phơng án nào là tối u hơn, tuỳ vào điều kiện cụ thể
từng nhà máy mà ta theo phơng án nào.
ở đây ta chọn thiết kế nguyên công cho phơng án 1.Sơ đồ
gá đặt, ký hiệu định vị kẹp chặt, chọn máy, chọn dao, ký
hiệu chiều chuyển động của dao và của chi tiết đợc thể hiện
trong tập bản vẽ.
đồ án công nghệ ctm ngô thanh bình-cơ tin 2-k44
Chơng 6: Tính lợng d cho một bề mặt và tra lợng d cho
bề mặt còn lại.
Lợng d gia công đợc xác định hợp lý về trị số và dung sai
sẽ góp phần bảo đảm hiệu quả kinh tế của quá trình công
nghệ vì :
Lợng d quá lớn sẽ tốn nguyên vật liệu , tiêu hao lao
động để gia công nhiều đồng thời tốn năng lợng điện ,
dụng cụ cắt , vận chuyển nặng . . . dẫn đến giá thành
tăng.
Ngợc lại , lợng d quá nhỏ sẽ không đủ để hớt đi các sai
lệch của phôi để biến phôi thành chi tiết hoàn chỉnh.
Trong công nghệ chế tạo máy , ngời ta sử dụng hai phơng
pháp sau đây để xác định lợng d gia công:
- Phơng pháp thống kê kinh nghiệm.
- Phơng pháp tính toán phân tích.
Phơng pháp thống kê kinh nghiệm xác định lợng d gia
đạt các yêu cầu sau đây:
Độ nhám bề mặt : Rz=10àm.
Vật liệu : GX15-32.
Chi tiết máy: càng gạt.
Trình tự gia công bề mặt lỗ
16 của càng gạt gồm các
nguyên công sau:
- Khoan lỗ đặc.
- Khoét rộng lỗ.
- Doa tinh lỗ.
Cả ba nguyên công trên đều có cùng chuẩn định vị là:
Mặt đáy định vị 3 bậc bằng phiến tì , 2 khối V (một cố
định, một tuỳ động) định vị 3 bậc còn lại trên 2 mặt trụ.
Lợng d gia công tính cho các nguyên công , các bớc
khoan, khoét, doa lỗ
16.
Công thức tính:
)(22
22
min ba
TaRzZ
+++=
Khoan lỗ từ phôi đặc.
Sau khi khoan lỗ :
Rza=40àm ; Ta=0 (vì vật liệu gia công là gang)
Sai lệch vị trí tơng quan:
à
m ; Ta = 0.
Lợng d để doa lỗ sau bớc khoét (bỏ qua sai số gá đặt chi
tiết gia công ở bớc doa)
2Zbmin = 2(32 + 0 + 1) = 66àm.
Bảng tính lợng d gia công lỗ đặc 16.
018,0+
Thứ tự
các
nguyên
công và
các bớc
của bề
mặt phải
tính lợng
d
Các yếu tố
tạo thành l-
ợng d
Giá trị
tính toán
Du
ng
sai
(à
m)
Kích
thớc
giới
hạn
2.Khoan 4
0
0 5
3
0 0 15,
76
6
18
0
15,5
90
15,
77
0
3.khoét 3
2
0 1 0 186 15,
95
2
70 15,8
80
15,
95
0
180 290
4.Doa 0 66 16,
08
18 16 16,
01
8
Lợng d khoét thô 2,2mm đạt kích thớc lỗ 40.
Lợng d khoét tinh 1,0mm đạt kích thớc lỗ 42.
6.Nguyên công 6: khoét miệng lỗ 16.
Kích thớc cho trên bản vẽ chi tiết.
7.Nguyên công 7: xọc rãnh then.
Kích thớc cho trên bản vẽ chi tiết.
8.Nguyên công 8: cắt đứt.
Bề rộng cắt 10mm.
đồ án công nghệ ctm ngô thanh bình-cơ tin 2-k44
Bề dày 12mm.
Chơng 7: Tính chế độ cắt cho một nguyên công và tra
cho các bề mặt còn lại:
1. Nguyên công 1: phay mặt đầu
a. Định vị:
Chi tiết đợc định vị ba bậc qua mặt đáy bằng phiến tỳ,
hai bậc đợc định vị bằng khối V cố định, một bậc còn lại
đợc định vị bằng khối V di động.
b. Kẹp chặt:
Dùng ngay khối V điều chỉnh để kẹp, lực kẹp hớng từ
phải sang trái.
c. Chọn máy:
Máy phay đứng vạn năng 6H12.
Mặt làm việc của bàn máy : 400 ì 1600mm.
Công suất động cơ: N = 10kw, hiệu suất máy = 0,75.
Tốc độ trục chính:
30 ; 37,5 ; 47,5 ; 60 ; 75 ; 95 ; 118 ; 150 ; 190 ; 135 ; 300 ;
375 ; 475 ; 600 ; 750 ; 950 ; 1180 ; 1500.
Lực cắt chiều trục lớn nhất cho phép tác dụng lên bàn
máy:
Vt = 141.1,0.0,8.0,8.1,13.0,95 = 97m/phút.
Tốc độ trục chính:
n
t
= 1000ìVt/.D = 1000.97/3,14.100 = 310
vòng/phút.
Chọn tốc độ máy: n
m
= 300 vòng/phút.
Tốc độ cắt thực tế:
Vt = .D. n
m
/1000 = 3,14.100.300/1000 = 94,2
m/phút.
Lợng chạy dao phút:
Sp = 300.2,4 =720mm/phút.
Bớc 2: gia công bán tinh.
Chiều sâu cắt: t = 0,3mm.
Lợng chạy dao răng: Sz = 0,24mm/răng.
Lợng chạy dao vòng: Sv = 10ì0,24 = 2,4mm/vòng.
Tốc độ cắt tra đợc(bảng 5-127[6]): Vb = 158m/phút.
Tốc độ tính toán:
Vt = Vb.k1.k2.k3.k4.k5
Trong đó:
k1=1,0; k2 = 0,8; k3 = 1,0; k4 = 1,13; k5 = 0,95.
Vt = 141.1,0.0,8.1,0.1,13.0,95 = 135,7m/phút.
Tốc độ trục chính:
đồ án công nghệ ctm ngô thanh bình-cơ tin 2-k44
n
t
Vt = .D. n
m
/1000 = 3,14.100.300/1000 = 94,2
m/phút.
Lợng chạy dao phút:
Sp = 300.0,55 =165mm/phút.
Bảng chế độ cắt.
6H12 97,2 300 3,05 2,4 720
118 375 0,3 2,4 900
105 300 0,16 0,55 165
Tên
máy
V(m/p
hút)
n(v/phút
)
t(mm) S(mm/v
g)
S(mm/p
h)
2. Nguyên công 2: phay mặt đầu.
a. Định vị:
Chi tiết đợc định vị 3 bậc qua mặt phẳng đã qua gia công
(chuẩn tinh).
đồ án công nghệ ctm ngô thanh bình-cơ tin 2-k44
Định vị 2 bậc qua 2 mặt trụ thứ nhất.
Định vị 1 bậc còn lại qua mặt trụ còn lại.
Đồ gá:
Định vị mặt đáy ba bậc bằng phiến tỳ.
Hai mặt trụ định vị bằng 2 khối V vát(1 khối cố định, một
k4: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc chiều rộng phay, k4 =
1,13.
đồ án công nghệ ctm ngô thanh bình-cơ tin 2-k44
k5: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc góc nghiêng chính, k5 =
0,95.
Vt = 141.1,0.0,8.0,8.1,13.0,95 = 97m/phút.
Tốc độ trục chính:
n
t
= 1000ìVt/.D = 1000.97/3,14.100 = 310
vòng/phút.
Chọn tốc độ máy: n
m
= 300 vòng/phút.
Tốc độ cắt thực tế:
Vt = .D. n
m
/1000 = 3,14.100.300/1000 = 94,2
m/phút.
Lợng chạy dao phút:
Sp = 300.2,4 =720mm/phút.
Bớc 2: gia công bán tinh.
Chiều sâu cắt: t = 0,3mm.
Lợng chạy dao răng: Sz = 0,24mm/răng.
Lợng chạy dao vòng: Sv = 10ì0,24 = 2,4mm/vòng.
Tốc độ cắt tra đợc(bảng 5-127[6]): Vb = 158m/phút.
Tốc độ tính toán:
Vt = Vb.k1.k2.k3.k4.k5
Trong đó:
k1=1,0; k2 = 0,8; k3 = 1,0; k4 = 1,13; k5 = 0,95.
vòng/phút.
Chọn tốc độ máy: n
m
= 300 vòng/phút.
Tốc độ cắt thực tế:
Vt = .D. n
m
/1000 = 3,14.100.300/1000 = 94,2
m/phút.
Lợng chạy dao phút:
Sp = 300.0,55 =165mm/phút.
Bảng chế độ cắt.
6H12 97,2 300 2,54 2,4 720
118 375 0,3 2,4 900
105 300 0,16 0,55 165
Tên
máy
V(m/p
hút)
N(v/phú
t)
t(mm) S(mm/v
g)
S(mm/p
h)
3. Nguyên công 3: phay mặt đầu.
a. Định vị:
Chi tiết đợc định vị ở mặt đáy 3 bậc tự do bằng phiến tỳ.
Khối V ngắn định vị 2 bậc vào mặt trụ thứ nhất.
k1: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào trạng thái bề mặt
gia công , k3 = 0,8.
k2: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc chiều rộng phay, k4 =
1,13.
k3: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc góc nghiêng chính, k5 =
1,0.
k4: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc dạng gia công , k4 =
1,0.
Vt = 35.0,8.1,0.1,0.1,0 = 28 m/phút.
Tốc độ trục chính:
n
t
= 1000ìVt/.D = 1000.28/3,14.40 = 223
vòng/phút.
Chọn tốc độ máy: n
m
= 190 vòng/phút.
Tốc độ cắt thực tế:
Vt = .D. n
m
/1000 = 3,14.40.190/1000 = 24 m/phút.
Lợng chạy dao phút:
Sp = 190.2,0 = 380 mm/phút.
®å ¸n c«ng nghÖ ctm ng« thanh b×nh-c¬ tin 2-k44
• Bíc 2: gia c«ng b¸n tinh.
ChiÒu s©u c¾t: t = 0,25mm.
Lîng ch¹y dao r¨ng: Sz = 0,2mm/r¨ng.
⇒ Lîng ch¹y dao vßng: Sv = 10×0,2 = 2,0mm/vßng.
Tèc ®é c¾t tra ®îc(b¶ng 5-96[7]): Vb = 35mm/phót.
Tèc ®é tÝnh to¸n:
t
= 1000×Vt/π.D = 1000.35/3,14.40 = 278
vßng/phót.
Chän tèc ®é m¸y: n
m
= 235 vßng/phót.
⇒ Tèc ®é c¾t thùc tÕ:
Vt = π.D. n
m
/1000 = 3,14.40.235/1000 = 30 m/phót.
Lîng ch¹y dao phót:
đồ án công nghệ ctm ngô thanh bình-cơ tin 2-k44
Sp = 235.1,0 = 235 mm/phút.
Bảng thông số chế độ cắt.
6H12 24 190 2,79 2,0 380
24 190 0,25 2,0 900
30 235 0,16 1,0 235
Tên
máy
V(m/p
hút)
n(v/ph
út)
T(mm) S(mm/
vg)
S(mm/
ph)
4. Nguyên công 4: khoan, khoét, doa lỗ 16.
a. Định vị:
Chi tiết đợc định vị 3 bậc t do tại mặt đáy, 3 bậc t do còn
e. Lợng d gia công:
(tra bảng 24-T86[7])
Khoan lần 1: 15,50mm.
Khoét bán tinh: 15,90mm.
Doa tinh: 16mm.
f. Tra chế độ cắt:
Nguyên công 1: khoan lỗ đờng kính 15,5mm.
Tra bảng 5_94[6] ta đợc lợng chạy dao là S =
0,35mm/vòng.
Hệ số điều chỉnh tra ở bảng 5_87[6] đợc k=1,0.
Lợng chạy dao thực tế là S = 0,35.0,1 = 0,35mm/vòng.
Tra bảng lợng chạy dao của máy ta lấy S = 0,28mm/vòng.
Tra bảng 5_95[6] ta đợc tốc độ cắt Vb = 82m/phút.
Tốc độ cắt thực tế :Vt = Vb.k1.k2
Hệ số điều chỉnh k1 phụ thuộc chu kỳ bền của mũi
khoan, k1=1,0.
Hệ số điều chỉnh k2 phụ thuộc chiều sâu mũi khoan(bảng
5_87[6]), k2=1,0.
Vt = 82.1,0.1,0 = 82m/phút.
Số vòng quay trục chính: nt =1000.Vt/.D =
1000.82/3,14.15,5 = 1685vòng/phút.
Chọn tốc độ máy n
m
=1360vòng/phút.
Tốc độ cắt thực tế: Vt = n
m
..D/1000 =
1360.3,14.15,5/1000 = 66,2m/phút.
Lợng chạy dao phút: Sp = 1360.0,28 = 380,8 m/phút.
Nguyên công 2: khoét lỗ 15,9mm.
0,2mm/vòng, tốc độ cắt V = 5,0m/phút.
Tốc độ trục chính máy: n
t
= 1000.V/.D = 1000.5/3,14.16
= 99,5vòng/phút.
Chọn tốc độ máy: n
m
=99,5vòng/phút.
Tốc độ cắt thực tế: Vt = n
m
..D/1000 =
99,5.3,14.16/1000 = 5m/phút.
Lợng chạy dao phút: Sp = 99,5.0,2 = 19,9mm/phút.
Bảng thông số chế độ cắt.
K135 66,2 1360 7,75 0,28 380,8
67,9 1360 0,2 0,5 680
5,0 99,5 0,05 0,2 19,9
Tên
máy
V(m/p
hút)
n(v/ph
út)
t(mm) S(mm/
vg)
S(mm/
ph)
5. Nguyên công 5: khoét lỗ 42.
a. Định vị:
Chi tiết đợc định vị 3 bậc ở mặt phẳng đáy bằng phiến tỳ.
Các hệ số Cv và các số mũ tra trong bảng 5-29[6] đợc:
Cv=105,0 ; q=0,4 ; x=0,15 ; y= 0,45 ; m=0,4.
Hệ số điều chỉnh chung cho tốc độ cắt tính đến điều kiện
cắt thực tế:
Kv=Kmv.Kuv.Klv.Knv
Kmv: hệ số phụ thuộc vào vật liệu gia công (bảng 5-1[6]),
Kmv=1.
Kuv: hệ số phụ thuộc vào vật liệu dụng cụ cắt (bảng 5-
6[6]), Kuv=0,83.
Klv: hệ số phụ thuộc vào chiều sâu mũi khoan (bảng 5-
31), Klv=1,0.
Knv: hệ số điều chỉnh bổ sung khi khoét lỗ đúc hoặc dập
sẵn(bảng 5-5), Knv=0,8.
Kv=1,0.0,83.1,0.0,8 = 0,66.
phmVt /5,5066,0
3,12,250
40.105
45,015,04,0
4,0
==
Tốc độ quay của trục chính: