THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT GỐI ĐỠ ĐẠI HỌC KỸ THUẬT ĐÀ NẴNG

đồ án môn học công nghệ chế tạo máy, bài tập lớn công nghệ chế tạo máy, thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết, hướng dẫn quy trình công nghệ chế tạo máy,
 

PHẦN I:      NHIỆM VỤ THIẾT KẾ

Thiết kế qui trình công nghệ gia công chi tiết gối đỡ :

• Số liệu ban đầu :

• Bản vẽ chế tạo chi tiết
• Sản lượng hàng năm
• Trang thiết bị tự chọn

• Yêu cầu :

• Tính lượng dư gia công cho lỗ Æ60
• Tính chế độ cắt khi gia công
• Một bản vẽ chế tạo chi tiết A₃
• Một bản vẽ chế tạo chi tiết lồng phôi A₃
• Một bản vẽ sơ đồ gá các nguyên công A₀

1. Phân tích chi tiết gia công :
   1. :Công dụng :

Chi tiết gia công là một gối đỡ, cần gia công gối đỡ trục Æ60 . Vật liệu làm bằng gang xám 15-32, giá thành rẻ.

Qua bản vẽ chi tiết cần gia công ta nhận thấy chi tiết yêu cầu độ bóng  cao yêu, cầu về độ chính xác tương quan giữa các bề mặt tương đối cao.

1. : Các yêu cầu kỹ thuật :

Độ không song song giữa đường tâm lỗ Æ60 với mặt đầu không vượt quá 0.02/100 (mm)

Độ không vuông góc giữa đường tâm lỗ Æ60 với mặt đầu không quá 0.02/100 (mm)

Độ không trụ của lỗ Æ60 không quá 0.02 (mm)

1. Vật liệu chế tạo :

Chi tiết làm bằng gang xám GX 15-32 có những tính chất sau:

• Tính đúc tốt
• Dòn
• Dể gia công bằng phương pháp cắt gọt
• Sức bền chảy s_ch = 17Kg/mm2
• Sức bền kéo s_k = 15Kg/mm2
• Sức bền uốn s_u = 32 Kg/mm2

1. Phân tích chi tiết gia công:

• Về mặt kết cấu , chi tiết gối đỡ có dạng đối xứng , hình dạng của chi tiết không phức tạp nên nó có tính công nghệ cao , bản vẽ chi tiết đã đủ các hình chiếu và các mặt cắt nên nhìn vào bản vẽ ta có thể hình dung được chi tiết yêu cầu
• Không thay thế chi tiết bằng một kết cấu khác tuy kết cấu này chưa hẳn là tối ưu song nó chưa thể hiện nhược điểm về độ bền của chi tiết cũng như về mặt công nghệ .
• Theo kết cấu của chi tiết cho phép ta dùng phương pháp gia công tự động đạt kích thước và cho năng suất cao , chế độ gia công không bị kết cấu của chi tiết hạn chế
• Kết cấu của chi tiết đơn giản và điều kiện kỹ  thuật không cao lắm nên có thể thực hiện phương pháp tạo phôi bằng phương pháp đúc trong khuôn cát
• Từ những nhận xét trên và bề mặt làm việc là lỗ Æ60 nên trong quá trình chọn chuẩn phải chú ý là chọn chuẩn tinh để gia công lỗ Æ60 có thể đạt được yêu cầu về dung sai , độ chính xác và vị trí tương quan của lỗ Æ60 và các vị trí khác

2. Xác định dạng sản xuất :
   1. Khối lượng của chi tiết :

• Vật liệu chế tạo là gang xám GX 15-32 có khối lượng riêng    r =7.6g/cm³. Thể tích chi tiết là V=b.h

                    h: bề rộng chi tiết

                    b :Diện tích mặt chiếu đứng của chi tiết

                    b = 45.140-3,14.30²/2 =4887 (mm²) 

                    V=4887.50=244350(mm³)

                  Khối lượng của chi tiết:
                         M=r.V=7,6.244,350=1857(g)=1,857(kg)

Dạng sản xuất loạt lớn ( Theo tài liệu I trang 13 bảng 2).ta có:

Sản lượng chi tiết :7000 (chi tiết/năm)

Đặc trưng của dạng sản xuất này là :

• Sản xuất theo chu kỹ
• Sử dụng thiết bị gia công cơ khí bình thường và một phần chuyên dùng
• Số lượng sản phẩm vừa
• Máy điều chỉnh tự động đạt kích thước
• Tạo phôi bằng đúc mẫu khuôn cát

3. Chọn dạng phôi và phương pháp chế tạo phôi :
   1. Chọn dạng phôi

• Chi tiết làm bằng gang xám GX 15-32 mà gang thì có tính dễ đúc, tính dẻo kém và dòn. Kích thước chi tiết không lớn lắm , hình dạng không phức tạp , vì vậy chọn phương pháp đúc là tốt nhất .

                                               Hình 1: Khuôn đúc

1. Chọn phương pháp chế tạo phôi :

            -Vì phôi chọn là dạng phôi đúc nên theo tài liệu thiết kế đúc bảng 2 ở dạng sản xuất hàng loạt lớn nên dùng phương pháp đúc trong cát , mẫu kim loại thích hợp cho vật đúc cỡ nhỏ

Phần II:Thiết kế quy trình công nghệ gia công cơ

                                                   Hình 2: Chi tiết gia công

1. Phân tích chuẩn và lập qui trình công nghệ :

Mục đích chọn chuẩn là đảm bảo yêu cầu:
                - Chất lượng của chi tiết trong quá trình gia công .

• Đảm bảo năng suất và giảm giá thành.

1. Chọn chuẩn thô:

Chuẩn thô dùng để gá đặt chi tiết gia công lần thứ nhất trong quá trình gia công cơ, có ý nghĩa đối với qui trình công nghệ , ảnh hưởng đến các nguyên công sau và độ chính xác của chi tiết gia công . Chọn chuẩn phải đảm bảo các yêu cầu sau :

-Phân phối đủ lượng dư cho các bề mặt gia công .

          -Đảm bảo sự chính xác cần thiết về vị trí tương quan giữa bề mặt không gia công và gia công . Vì vậy , ta chọn chuẩn thô như sau:

Chọn mặt B làm chuẩn thô khống chế 3 bậc tự do, phay mặt A và sau đó lấy mặt A làm chuẩn tinh gia công các mặt còn lại .

Quy trình công nghệ:

-Nguyên công I : Phay mặt đáy

 -Nguyên công II  :Phay hai mặt trên

-Nguyên công III : Khoan, khoét hai lỗ f13

-Nguyên công IV : Phay mặt trên của lỗ f10

-Nguyên công V : Khoan, tarôren lỗ  M10

-Nguyên côngVI : Phay hai mặt bậc

-Nguyên công VII: Phay hai mặt bên

-Nguyên công VIII: Khoét-vát mép-doa lỗ f 60

-Nguyên công IV:Nguyên công kiểm tra

II Thứ tự các nguyên công:

A.Nguyên công I:

-Gia công mặt đáy bằng phương pháp phay

1.Các bước gia công :

 Bước 1:Phay thô

 Bước 2: Phay tinh 

  2.Sơ đồ định vị và kẹp chặt :

                                 Hình 3: Sơ đồ định vị nguyên công I

 Tính chế độ cắt cho các nguyên công:

Bước 1: Phay thô

           Ta có t= 2(mm)

Các chuyển động :

• Dao chuyển động quay tròn.
• Chi tiết chuyển động tịnh tiến với bàn máy.

            Chọn máy và dao :

                        -Chọn máy phay đứng vạn năng 6H12, ta có:

                              N=7Kw, h_m=0,75.

                        -Chọn dao phay mặt đầu chắp mảnh hợp kim cứng BK8:

                              Tra bảng 5.127 tài liệu 4, ta có:D/Z=75/10

                              Sz=0,13(mm/răng )  Vb=204(m/ph)

Vận tốc cắt tính toán:Vt=Vb.Kv                

Với

K_mv=(190/HB)^nv=(190/200)^1,25=0,9378: hệ số phụ thuộc vật liệu

nv=1,25

K_nv=0,82: hệ số phụ thuộc trạng thái bề mặt.

K_uv=0,83: hệ số phụ thuộc tuổi bền của dao

ÞKv=0,9378.0,82.0,83=0,638

                 ÞVt=130,2(m/ph)

Số vòng quay tính toán

n_t=1000Vt/pD=1000.130,2/3.14.75=552(v/ph);

Chọn theo số vòng quay của máy:
                   n_m=600(v/ph);

Vận tốc thực tế

Vtt=pD.n_m/1000=3.14.75.600/1000=141.3(m/ph)

Lượng chạy dao phút là:

Sph=Sz.Z. n_m=0,13.10.600=780(mm/ph)

Chọn theo máy  ta chọn Sm=750(mm/ph)

Công suất cắt:Nc>1,9 (kW)

*Chế độ cắt cho phay tinh :

                    Chiều sâu cắt: t=1(mm)

           Lượng chạy dao S_z= 0,1 (mm/răng)    ( tra bảng 5.127 tài liệu 5).    

          S_v=S_z.z=0,1.10=1(mm/vòng.)

Vận tốc cắt:260(m/ph)

Vận tốc cắt tính toán:Vt=Vb.Kv                

               Với

K_mv=(190/HB)^nv=(190/200)^1,25=0,9378: hệ số phụ thuộc vật liệu

nv=1,25

K_nv=0,82: hệ số phụ thuộc trạng thái bề mặt.

K_uv=0,83: hệ số phụ thuộc tuổi bền của dao

                 ÞKv=0,9378.0,82.0,83=0,638

                 ÞVt=166(m/ph)

Số vòng quay tính toán

n_t=1000Vt/pD=1000.166/3.14.75=705(v/ph);

Chọn theo số vòng quay của máy:
                   n_m=600(v/ph);

Vận tốc thực tế

Vtt=pD.n_m/1000=3.14.75.600/1000=141.3(m/ph)

Lượng chạy dao phút là:

Sph=Sz.Z. n_m=0,1.10.600=600(mm/ph)

Chọn theo máy  ta chọn Sm=600(mm/ph)

                Công suất cắt:Nc>1,9 (kW)        

*Tính thời gian cơ bản:

Phay thô:To=(L+L1+L2)/Sv.n_m

           L₁: chiều dày ăn dao =

           L: chiều dày bề mặt gia công=62(mm).

           L₂ :chiều dày thoát dao=3(mm).

           S_v=1,3(m/v).

                    Þ To=(62+12+3)/1,3.600=0.1(ph)

Phay tinh:

           L=62(mm).

           L₁=8,7(mm); S_v=1 (m/v).

                    ÞTo=(62+8,7+3)/1.600=0,13

  B.Nguyên công II: Phay hai mặt trên của lỗ f13

       1.Các bước nguyên công :

                                        -Bước 1:Phay thô

                                       -Bước 2:Phay tinh    

              2.Sơ đồ định vị và kẹp chặt

                      Hình 4: Sơ đồ định vị nguyên công II

 Mặt đáy A khống chế ba bậc tự dobằng ba chốt trụ.

      Mặt bên khống chế hai bậc tự  do bằng hai chốt trụ.

                     3.Chuyển động cắt gọt :

       -Dao chuyển động quay tròn.

       -Chi tiết chuyển động tịnh tiến với bàn máy.

                     4. Chọn máy và dao :

                                        -Chọn máy phay