ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GIA CÔNG CHI TIẾT BÍCH NỐI TRƯỜNG QUÂN SỰ
KHOA CƠ KHÍ CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
BỘ MÔN CHẾ TẠO MÁY Độc lập - tự do - hạnh phúc
Tên đồ án: Thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết Bích nối
2. Các số liệu ban đầu:
+ Bản vẽ chi tiết số: 071.
+ Trang thiết bị công nghệ: tự chọn.
+ Dạng sản xuất: loạt vừa.
3. Nội dung chính bản thuyết minh:
I - Phân tích sản phẩm:
+ Chức năng của bích nối.
+ Phân tích kết cấu, yêu cầu kỹ thuật.
+ Phân tích tính công nghệ của sản phẩm.
II – Phương pháp chế tạo phôi:
III- Quy trình công nghệ:
+ Thiết kế tiến trình công nghệ.
+ Thiết kế nguyên công.
IV- Tính toán thiết kế đồ gá:
+ Lựa chọn và tinh toán cho kết cấu đồ gá.
+ Sai số gá đặt của chi tiết.
4. Bản vẽ.
01 bản vẽ chi tiết đã điều chỉnh(Khổ A3).
01 bản vẽ chi tiết lồng phôi(Khổ A3).
01 bản vẽ nguyên công(Khổ A0).
01 bản vẽ lắp đồ gá(Khổ A2).
5.Tài liệu kèm theo:
01 tập phiếu công nghệ.
6. Ngày nộp đồ án: …...
MỤC LỤC
Nội dung: Trang
Lời nói đầu. 05
Chương I: Phân tích sản phẩm. 06
Chương II: Phương pháp chế tạo phôi. 08
Chương III: Quy trình công nghệ.
1. Lập tiến trình công nghệ. 10
2. Thiết kế nguyên công:
Phay thô mặt bích nhỏ. 11
Phay thô mặt bích lớn. 12
Khoan, Doa và vát mép hai lỗ f16. 14
Khoan, Doa sáu lỗ f10. Khoét sáu bậc f14 17 . Khoan, Doa hai lỗ f6. 19
Vê tròn cạnh sắc 22
Nhiệt luyện 22
Mài mặt bích lớn sau nhiệt luyện đạt Ra = 1,25. 22
Chương IV: Tính toán thiết kế đồ gá. 24
Kết luận. 30
Tài liệu tham khảo. 31
LỜI NÓI ĐẦU.
Hiện nay, trình độ khoa học chung của thế giới phát triển rất cao, trên rất nhiều lĩnh vực. Điều này đòi hỏi người cán bộ kỹ thuật cần phải có nền tảng kiến thức tương xứng, nắm chắc kiến thức cơ bản và vận dụng sáng tạo trong công tác.
Là học viên chuyên nghành CNCT Vũ Khí, trước thực tế đất nước đang ngày một cố gắng nghiên cứu và sản xuất các loại trang thiết bị vũ khí, nhằm bổ xung và nâng cao cho các đơn vị chiến đấu, đáp ứng yêu cầu nhiệm vụ,do đó, một kỹ sư chế tạo Vũ Khí cần có trình độ chuyên môn cao, có khả năng tổ chức và thiết kế chế tạo vũ khí trên cơ sở khả thi công nghệ, đảm bảo yêu cầu về chất lượng với hiệu quả kinh tế cao, thể hiện được tính sáng tạo.
Đồ án môn học Công nghệ chế tạo máy là một đồ án có tính tổng hợp, vận dụng được hầu hết các kiến thức của những môn học khác nhằm nâng cao cơ sở lý luận và thực tiễn cho mỗi học viên trong việc thiết kế một quy trình công nghệ để sản xuất ra một chi tiết máy bất kỳ theo yêu cầu cho trước.Trong phạm vi đồ án của mình, bản thân em có sự vận dụng nhất định những kiến thức đã học. Nội dung đồ án đã thể hiện được phần nào yêu cầu đề ra, ban đầu có sự hợp lý trong việc kết hợp yếu tố kết cấu và yếu tố công nghệ.
Tuy nhiên, do còn thiếu thực tế, việc nắm vững kiến thức môn học còn chưa thực sự sâu cho nên trong quá trình hoàn thiện, nội dung đồ án không tránh khỏi những sai sót nhất định.Kính mong có được những nhận xét cụ thể, sự chỉ bảo tận tình của các thầy để em kịp thời bổ xung và sửa chữa.
Em chân thành cảm ơn thầy giáo Lại Anh Tuấn cùng các thầy giáo trong bộ môn CNCT Máy đã tận tình gúp đỡ em hoàn thiện đồ án này.
CHƯƠNG I: PHÂN TÍCH SẢN PHẨM
1. Tìm hiểu chức năng làm việc của sản phẩm:
Bích nối là một trong những chi tiết tương đối phổ biến trong ngành chế tạo máy. Nó được hình thành nhằm liên kết hai trục chuyển động ngược chiều nhau thông qua các chi tiết khác như cặp bánh răng hay bộ truyền ma sát. Đồng thời nó còn có tác dụng bịt kín để chi tiết máy làm việc an toàn, không bị văng té dầu mỡ ra ngoài,ngăn không cho bụi bẩn bên ngoài bám vào.
2. Phân tích yêu cầu kỹ thuật, tính công nghệ và những điểm cần lưu ý:
Thông qua phân tích bản vẽ chi tiết và tìm hiểu thực tế trong ngành chế tạo máy, ta thấy: bích nối là chi tiết dạng tấm có kết cấu khá đơn giản với các yêu cầu kỹ thuật cần đạt không quá cao.
Đặc điểm của Bích nối là làm việc ở chế độ chịu lực thấp, lực va đập không cao, bề mặt bên ngoài không yêu cầu độ chính xác cao(Rz80) mà chỉ yêu cầu về thẩm mỹ. Do đó, khi chế tạo phôi ta chọn phương án hợp lý thì không cần gia công lại.
Bề mặt làm việc chính là hai lỗ f16 có độ nhẵn bóng Ra=2,5 và cấp chính xác 7. Một trong hai lỗ có dung sai cho phép f16+0,019.
Bề mặt bích lớn yêu cầu độ bóng tương đối cao Ra=1,25 nhằm đẩm bảo sự bịt kín.
Có 6 lỗ f10-0,036 để liên kết bích nối với vỏ hộp máy. Các lỗ này đạt độ chính xác cấp 7. Mặt ngoài có bậc sâu 1(mm) và đường kính f14.
Hai lỗ định vị f6, cấp chính xác 7.
Một số yêu cầu khác:
+ Chi tiết chế tạo không bị nứt, rỗ và các khuyết tật khác.
+ Vê tròn cạnh sắc.
+ Nhiệt luyện đạt HRC 45…50.
Chi tiết được chế tạo từ Thép C45 với thành phần như sau:
|
Nguyên tố |
C |
Si |
Mn |
S |
P |
Ni |
Cr |
|
Thành phần% |
0,4ữ0,5 |
0,17ữ0,37 |
0,5ữ0,8 |
≤0,045 |
≤0,045 |
0,30 |
0,30 |
Đây là loại vật liệu tương đối phù hợp với gia công cắt gọt. Cộng với các yêu cầu kỹ thuật nêu trên, ta chọn các phương án Phay, Khoan, Khoét, Doa, Mài để gia công chi tiết là hoàn toàn hợp lý.
3. Đường lối công nghệ và phương pháp công nghệ:
Theo yêu cầu kỹ thuật và phân tích tính công nghệ như trên, ta lựa chọn sự kết hợp giữa hai phương án: vừa tập trung nguyên công vừa phân tán nguyên công. Ta không nên dùng riêng từng phương án bởi vì, từ kết cấu chi tiết và yêu cầu sản xuất loạt vừa nên để đảm bảo nhịp sản xuất và năng suất thì ta không nên tập trung nguyên công, nghĩa là không dùng một loại máy vạn năng để gia công chi tiết. Mặt khác, nếu phân tán nguyên công thì chi phí gia công lại quá lớn không thích hợp gia công loạt vừavà chi tiết đơn giản.
Thực tế, trong chi tiết có những phần có thể gia công liên tiếp được như các lỗ f10. Chỉ cần thiết kế đồ gá phù hợp là có thể gia công các lỗ này mà không cần thay dao, gá đặt lại. Nhưng cũng có những bề mặt gia công muốn tập trung thì phải thay nhiều dao và gá đặt nhiều lần.
Bởi vậy, việc gia công kết hợp mới mới phù hợp với việc xác định hợp lý nguyên công, đảm bảo tăng năng suất lao động, rút ngắn chu kỳ sản xuất và giảm chi phí trong quá trình gia công.
CHƯƠNG II: PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI
Muốn chế tạo một chi tiết máy đạt yêu cầu kỹ thuật và chỉ tiêu kinh tế đòi hỏi có phương pháp xác định kích thước của phôi và chọn phôi cho thích hợp. Hiện nay, trong ngành chế tạo máy sử dụng rộng rãi các loại phôi như: phôi đúc, phôi rèn, phôi dập, phôi cán.Bích nối là chi tiết dùng thép C45, có kết cấu đã phân tích nêu trên. Qua đó ta có thể dùng mọt trong các phương pháp tạo phôi sau:
1. Phôi rèn và dập nóng:
Phôi và dập nóng là loại phôi được chế tạo bởi phương pháp rèn và dập nóng.
Phôi chế tạo từ phương pháp rèn có ưu điểm là độ chính xác và độ bóng cao, năng suất tạo phôi nhanh, có thể tạo các chi tiết lớn. Tuy nhiên, nhược điểm cơ bản của phương pháp rèn là chỉ thích hợp tạo phôi đơn giản, không phù hợp với sản xuất loạt, lượng dư gia công khá lớn. Do đó, nếu chọn phương án chế tạo phôi bằng phương pháp rèn sẽ rất tốn kém, không hạn chế vật liệu.
Phôi chế tạo từ phương pháp dập nóng được thực hiện trên máy búa hoặc máy ép, trong khuôn kín và khuôn hở. Phương pháp này có thể chế tạo các chi tiết có hình dáng phức tạp, hình dạng gần giống với kết cấu thực của sản phẩm. Tuy nhiên, quá trình tạo phức tạp, đòi hỏi phải có máy móc chuyên dùng, tạo khuôn khó khăn dẫn đến chi phí rất cao. Phương pháp này chỉ thực sự phát huy trong sản xuất loạt lớn.
2. Phôi cán:
Cho phép tạo phôi có cơ tính và độ chính xác cao, kết cấu đa dạng. Phổ biến là phôi cán tròn, phôi ống, phôi tấm. Khi sử dụng phôi tấm để chế tạo bích nối thì lượng dư gia công lớn, hao phí kim loại. Bên cạnh đó phương pháp này đòi hỏi thiết bị tạo phôi phức tạp, chi phí cao…
3. Phôi đúc:
Phôi chế tạo theo phương pháp đúc được sử dụng rất rộng rãi trong sản xuất công nghiệp nói chung và trong công nghiệp quốc phòng nói riêng: chiếm 80ữ90% lượng phôi, trong đó có 80%các chi tiết được đúc từ khuôn cát.
Phôi đúc có những ưu điểm như sau:
+ Kết cấu đa dạng, hình dáng gần giống với kết cấu thực của sản phẩm, và có thể đạt được kích thước từ nhỏ đến lớn mà các phương pháp khác không có được.
+ Khả năng tiết kiệm vật và chi phí trong quá trình cắt gọt tốt, rất phù hợp với chi tiết cần chế tạo.
Tuy nhiên, chế tạo phôi đúc cũng có một số nhược điểm sau:
+ Tốn kim loại bởi hệ thống rót, đậu ngót đậu hơi .
+ Sản phẩm có nhiều khuyết tật khó kiểm tra, chất lượng bề mặt và cơ tính thấp.
Căn cứ vào ưu nhược điểm của từng phương pháp tạo phôi, kết cấu của chi tiết cần chế tạo, nhận thấy: việc tạo phôi bằng phương pháp đúc là hợp lý hơn cả. Ta chọn phương pháp đúc trong khuôn kim loại, mẫu kim loại. Vì:
+ Độ nhẵn bóng bề mặt yêu cầu Rz=80 hoàn toàn đạt được mà không cần gia công lại.
+ Độ nghiêng 100 của bề mặt bích nhỏ là đạt được.
+ Hình dạng phôi gần giống với hình dạng chi tiết, các góc lượn không cần phải gia công lại.
+ Lượng dư gia công nhỏ.
Hình dáng phôi đúc cần tạo ra:
+ Lượng dư gia công dưới(mặt bích nhỏ):
t1 = 1,6(mm)
+ Lượng dư gia công trên(mặt bích lớn):
t2 = 2,2(mm)
+ Bán kính góc lượn:
R = 3(mm)
(Lấy theo bảng 3.110.Sổ tay CNCTM.Tập 1)
CHƯƠNG III: QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ.
ß1. LẬP TIẾN TRÌNH CÔNG NGHỆ.
Trên cơ sở kết cấu chi tiết và yêu cầu kỹ thuật cùng với phôi đúc tạo ra, ta phân quá trình gia công chi tiết thành các nguyên công sau:
1. Nguyên công 1:
Phay thô mặt bích nhỏ.
2. Nguyên công 2:
Phay thô mặt bích lớn.
3. Nguyên công 3:
Khoan, Doa và vát mép hai lỗ f16.
4. Nguyên công 4:
Khoan, Doa sáu lỗ f10.
5. Nguyên công 5:
Khoét sáu bậc f14.
6. Nguyên công 6:
Khoan, Doa hai lỗ f6.
7. Nguyên công 7:
Vê tròn cạnh sắc.
8. Nguyên công 8:
Nhiệt luyện đạt độ cứng HRC 45…50.
9. Nguyên công 9:
Mài mặt bích lớn sau nhiệt luyện đạt Ra = 1,25.
2. THIẾT KẾ NGUYÊN CÔNG.
I. Nguyên công 1: Phay thô mặt bích nhỏ.
1. Chọn máy gia công(bảng 9-38.III):
Chọn máy phay đứng năng Côngxôn 6ẽ10 có các thông số sau:
+ Đường kính lỗ trục chính: 17 mm.
+ Độ côn trục chính: côn mooc N02.
+ Đường kính trục gá dao: 22ữ27 mm.
+ Số cấp tốc độ trục chính: 12 cấp.
+ Phạm vi tốc độ trục chính: 50ữ2240 v/p.
+ Công suất động cơ trục chính: 2,8 KW.
+ Công suất động cơ chạy dao: 0,6 KW.
+ Kích thước bàn máy: 200x800 mm.
2. Dụng cụ cắt(bảng 4-92.I):
Dao phay mặt đầu bằng thép gió với các thông số:
+ Đường kính ngoài: D = 40 mm.
+ Đường kính lỗ: d = 16 mm.
+ Chiều dày dao: L = 20 mm.
+ Số răng: z = 10 răng.
+ Góc nghiêng rãnh thoát phoi: w = 300.
3. Quá trình gá đặt:
Chuẩn định vị là chuẩn thô: đó là bề mặt bích lớn.
Đồ gá gồm một khối V cố định và một khối V di động, định vị bề mặt trụ hai bên chi tiết,và hai phiến gá định vị mặt bích lớn.
Lực kẹp được tác dụng thông qua khối V di động. Chi tiết được hạn chế sáu bậc tự do.
4. Tính toán chế độ cắt:
Vì bề mặt này yêu cầu độ nhám Rz80 nên tiến hành phay một lần với chiều sâu cắt chính bằng lượng dư gia công:
t = 1,6 mm.
Chiều rộng cắt:
B = 28 mm.
Từ bảng 5.119 Sổ tay CNCT Máy.Tập 2 ta được lượng chạy dao răng:
SZ = 0,05 mm/răng.
Từ bảng 5.121 Sổ tay CNCT Máy.Tập 2 ta được tốc độ cắt:
V = 55 m/ph.
Số vòng quay:
Chọn n =554 (cấp độ 5)
Lượng chạy dao phút:
SPh = SZ.z.n = 0,05.10.437,8 = 277 (mm/ph).
Lực cắt:
Tra bảng 5-41:
Công suất cắt:
Mômen xoắn trên trục chính:
5. Sơ đồ gá đặt:
II. Nguyên công 2: Phay thô mặt bích lớn.
1. Chọn máy gia công:
Chọn máy phay ngang Côngxôn 6ẽ10 như nguyên công 1.
2. Dụng cụ cắt:
Dao phay mặt đầu bằng thép gió với các thông số:
+ Đường kính ngoài: D = 50 mm.
+ Đường kính lỗ: d = 22 mm.
+ Chiều dày dao: L = 100 mm.
+ Số răng: z = 12 răng.
+ Góc nghiêng rãnh thoát phoi: w = 300.
3. Quá trình gá đặt:
Tương tự nguyên công 1, chuẩn định vị là bề mặt bích nhỏ.
Đồ gá gồm một khối V cố định và một khối V di động, định vị bề mặt trụ hai bên chi tiết. Lực kẹp được tác dụng thông qua khối V di động. Chi tiết được hạn chế sáu bậc tự do.
4. Tính toán chế độ cắt:
Sau khi nhiệt luyện, cần phải mài để đạt Ra1,25 nên để lại lượng dư cho nguyên công này là d = 0,1mm. Vậy chiều sâu cắt:
t = 2,2 – 0,1 = 2,1 mm
Chiều rộng cắt:
B = 84 (mm).
Từ bảng 5.119 Sổ tay CNCT Máy.Tập 2 ta được lượng chạy dao răng:
SZ = 0,05 mm/răng.
Từ bảng 5.121 Sổ tay CNCT Máy.Tập 2 ta được tốc độ cắt:
V = 53 ( m/ph).
Số vòng quay:
Chọn n =393 (cấp độ 4)
Lượng chạy dao phút:
SPh = SZ.z.n = 0,05.12.393= 235 (mm/ph).
+Bước 1:Phay thô
Bước này chỉi cắt lượng t1=1.5mm
Lực cắt thô:
Công suất cắt:
Mômen xoắn trên trục chính:
+Bước 2:Phay tinh
Bước này cắt lượng dư còn lại t2=0.6 mm
Lực cắt thô:
Công suất cắt:
Mômen xoắn trên trục chính:
5. Sơ đồ gá đặt:
III. Nguyên công 3: Khoan, Doa và vát mép hai lỗ f16.
1. Chọn máy gia công(bảng 9-22.III):
Chọn máy khoan cần 2H53 của Nga với các thông số:
+ Đường kính lớn nhất gia công được: 35 mm.
+ Độ côn trục chính: côn mooc N04.
+ Số cấp tốc độ trục chính: 12 cấp.
+ Phạm vi tốc độ trục chính: 25ữ2500 v/p.
+ Số cấp bước tiến dao: 12 cấp
+ Phạm vi bước tiến dao: 0,006ữ1,22 mm/v.
+ Công suất động cơ trục chính: 2,8 KW.
+ Công suất động cơ nâng cần: 1,7 KW.
+ Kích thước bàn máy: 750x1230 mm.
2. Dụng cụ cắt:
a. Chọn dao khoan ruột gà bằng thép gió đuôi côn kiểu I có:
+ Đường kính mũi khoan: D = 15 mm.
+ Chiều dài mũi khoan: L = 290 mm.
+ Chiều dài phần làm việc: l = 190 mm.
+ Góc sau: a = 120.
b. Dao doa liền khối hợp kim cứng:
+ Đường kính: D = 16 mm.
+ Chiều dài dao: L = 138 mm.
+ Chiều dài phần làm việc: l = 26 mm.
+ Góc nghiêng rãnh xoắn vít: w = 120.
c. Dao khoét vát mép có mũi gắn mảnh hợp kim cứng:
+ Đường kính: D = 18 mm.
+ Chiều dài dao: L = 200 mm.
+ Chiều dài phần làm việc: l = 110 mm.
+ Góc vát: j = 450.
3. Quá trình gá đặt:
Chuẩn định vị là một mặt trụ bên của chi tiết. Chi tiết được gá hạn chế đủ sáu bậc tự do bởi hai phiến tỳ, một khối V cố định và một khối V di động. Lực kẹp được tác động thông qua khối V di động.
4. Tính toán chế độ cắt:
a. Bước 1: khoan lỗ f15
Chiều sâu cắt:
t = 0,5.D = 0,5.15 = 7,5(mm)
Lượng chạy dao:
S = 0,17(mm/v)
Tốc độ cắt:
Số vòng quay:
Số vòng quay thực tế(cấp tốc độ 9):
n = 712(v/ph)
Lượng chạy dao phút:
Sph =S.n= 0,17.712=121.4(mm/ph)
Lực cắt:
Mx = 10.CM.Dq.S y.kP
= 10.0,0345.152.0,170,8.0,845 = 16(Nm)
Công suất cắt:
b. Bước 2: doa lỗ f16
Chiều sâu cắt:
t = 0,5 (mm)
Lượng chạy dao:
S = 1(mm/v)
Tốc độ cắt:
Số vòng quay:
Số vòng quay thực tế(cấp tốc độ 10):
n = 1082(v/ph)
Lượng chạy dao phút:
Sph =S.n= 1.1082=1082(mm/ph)
Mômen cắt:
Công suất cắt:
c. Khoét vát mép 1x450:
Đây là bước gia công phụ, ta không cần tính cho bước gia công này.
5. Sơ đồ gá đặt:
IV. Nguyên công 4: Khoan, Doa sáu lỗ f10. Khoét 6 bậc f14
1. Chọn máy gia công:
Máy gia công tương tự như nguyên công 3
2. Dụng cụ cắt:
a. Dao khoan ruột gà đuôi côn kiểu I có các thông số:
+ Đường kính mũi khoan: D = 9,2 mm.
+ Chiều dài mũi khoan: L = 245 mm.
+ Chiều dài phần làm việc: l = 165 mm.
+ Góc sau: a = 120.
b. Dao doa liền khối hợp kim cứng với các thông số:
+ Đường kính: D = 10 mm.
+ Chiều dài dao: L = 138 mm.
+ Chiều dài phần làm việc: l = 26 mm.
+ Góc nghiêng rãnh xoắn vít: w = 120.
c.Dao khoét liền khối chuôi côn với các thông số:
+ Đường kính mũi khoét: D = 14 mm.
+ Chiều dài dao: L = 160 mm.
+ Chiều dài phần làm việc: l = 80 mm.
+ Góc vát j = 450.
3. Quá trình gá đặt:
Chuẩn định vị là hai mặt lỗ f16. Chi tiết được hạn chế đủ sáu bậc tự do bởi một chốt trụ và một chốt trám định vị lỗ f16, mặt bích lớn tiếp xúc với hai phiến tỳ, lực kẹp tác dụng lên mặt bích nhỏ nhờ vít kẹp có tay quay trên phiến gá.
Sử dụng phiến dẫn có bản lề lắp 6 bạc dẫn hướng thay nhanh tương ứng gia công khoan,doa 6 lỗ f10. Sau đó, thay bạc khác để dẫn hướng khoét 6 bậc f14.Chi tiết chỉ gá một lần.
4. Tính toán chế độ cắt:
a. Bước 1: khoan lỗ f9,2
Chiều sâu cắt:
t = 0,5.D = 0,5.9,2 = 4,6(mm)
Lượng chạy dao:
S = 0,12(mm/v)
Tốc độ cắt:
Số vòng quay:
Số vòng quay thực tế(cấp tốc độ 10):
n = 1082(v/ph) Lượng chạy dao phút:
Sph =S.n= 0,12.1082=129.84(mm/ph)
Mômen cắt:
Mx = 10.CM.Dq.S y.kP
= 10.0,0345.9,22.0,120,8.0,845 = 4,52(Nm)
Công suất cắt:
b. Bước 2: doa lỗ f10
Chiều sâu cắt:
t = 0,4 (mm)
Lượng chạy dao:
S = 0,6(mm/v)
Tốc độ cắt:
Số vòng quay:
Số vòng quay thực tế(cấp tốc độ 11):
n = 1646(v/ph)
Mômen cắt:
Công suất cắt:
c.Bước 3:Khoét 6 bậc f14
Chiều sâu cắt:
t = 2 (mm)
Lượng chạy dao:
S = 0,6(mm/v)
Tốc độ cắt:
Số vòng quay:
Số vòng quay thực tế(cấp tốc độ 10):
n = 1082(v/ph)
Mômen cắt:
Mx = 10.CM.Dq.tx.S y.kP
= 10.0,09.141.20,9.0,60,8.0,845 = 13,2(Nm)
Công suất cắt:
5. Sơ đồ gá đặt:
V. Nguyên công 5: Khoan, Doa hai lỗ f6.
Nguyên công này gồm một lần thay dao và một lần gá đặt.
1. Chọn máy gia công(bảng 9-21.III):
Chọn máy khoan đứng 2H125 của Nga với các thông số sau:
+ Đường kính lớn nhất khoan được: 25 mm.
+ Độ côn trục chính: mooc N03.
+ Số cấp tốc độ trục chính: 12.
+ Phạm vi tốc độ trục chính: 45ữ2000 v/ph.
+ Số cấp tiến dao: 9.
+ Phạm vi bước tiến: 0,1ữ1,6 mm/vg.
+ Lực tiến dao: 900 Kg.
+ Momen xoắn: 2500 Kg.cm
+ Công suất động cơ chính: 2,2 KW.
+ Bề mặt làm việc của bàn máy: 400x450
2. Dụng cụ cắt:
a. Dao khoan ruột gà đuôi côn kiểu II với các thông số:
+ Đường kính mũi khoan: D = 5,5 mm.
+ Chiều dài mũi khoan: L = 138 mm.
+ Chiều dài phần làm việc: l = 57 mm.
+ Góc sau: a = 120.
b. Dao doa đuôi côn liền khối hợp kim cứng với các thông số:
+ Đường kính: D = 6 mm.
+ Chiều dài dao: L = 138 mm.
+ Chiều dài phần làm việc: l = 26 mm.
+ Góc nghiêng rãnh xoắn vít: w = 120.
3. Quá trình gá đặt:
Chuẩn định vị là hai lỗ f16, chi tiết được hạn chế đủ sáu bậc tự do bởi một chốt trám và một chốt trụ tiếp xúc với hai lỗ f16, mặt bích lớn nằm trên hai phiến tỳ, kẹp chặt bởi vít kẹp chặt trên phiến dẫn khoan dạng bản lề có lắp 2 bạc dẫn hướng.
4. Tính toán chế độ cắt:
a. Bước 1: khoan lỗ f5,5
Chiều sâu cắt:
t = 0,5.D = 0,5.5,5 = 2,75(mm)
Lượng chạy dao:
S = 0,15(mm/v)
Tốc độ cắt:
Số vòng quay:
Số vòng quay thực tế:
n = 648(v/ph)(cấp 11)
Lực cắt:
Mx = 10.CM.Dq.S y.kP
= 10.0,0345.5,52.0,070,8.0,845 = 1,05(Nm)
Công suất cắt:
b. Bước 2: doa lỗ f6
Chiều sâu cắt:
t = 0,25 (mm)
Lượng chạy dao:
S = 0,8(mm/v)
Tốc độ cắt:
Số vòng quay:
Số vòng quay thực tế:
n = 2000 (v/ph)
Mômen cắt:
Công suất cắt:
5. Sơ đồ gá đặt:
VI. Nguyên công 6:
Vê tròn cạnh sắc.
VII. Nguyên công 7: Nhiệt luyện.
Độ cứng cần đạt được: HRC = 45ữ50 dùng phương pháp tôi cao tần.
VIII. Nguyên công 8: Mài mặt bích lớn sau nhiệt luyện đạt Ra1,25.
1. Chọn máy gia công(bảng 9-57.III):
Chọn máy mài phẳng 3Ä733 của Nga với các thông số:
+ Bề mặt làm việc của bàn máy: 1000x400 mm.
+ Kích thước lớn nhất của phôi được gia công: 1000x400x400 mm.
+ Tốc độ quay lớn nhất của trục chính đá mài: 35 m/s
+ Công suất động cơ truyền dẫn chính: 22 KW.
2. Đá mài:
Chọn loại đá mài ẽẽ có chất kết dính Kêramic với các thông số:
+ Đường kính ngoài của đá: D = 100 mm.
+ Đường kính trong của đá: d = 20 mm.
+ Chiều dầy đá: H = 100 mm.
+ Vật liệu hạt mài: 2A.
+ Độ hạt: 50.
3. Quá trình gá đặt:
Sử dụng lại kết cấu gá đặt của nguyên công 2.
4. Chế độ mài:
Chiều sâu mài:
t = 0,05 (mm)
Chiều rộng mài:
B = 84 (mm)
Vận tốc, mài:
Vdm = 35(m/s)
Vận tốc phôi:
VPh = 15(m/ph)
Lượng chạy dao dọc:
S = 10(m/ph)
Công suất hữu ích khi mài:
Trong đó:
CN = 0,50 r = 1,0
x = 0,8 y = 0,8
Từ đó:
5. Sơ đồ gá đặt:
CHƯƠNG IV: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ ĐỒ GÁ.
NGUYÊN CÔNG 4: KHOAN, DOA SÁU LỖ ễ10.
I.Phân tích yêu cầu kỹ thuật của nguyên công, sơ đồ gá đặt:
Chi tiết gia công: tấm tỳ có gờ – thép C45(Bảng 6.1.TKCK.T92)
Độ cứng: HB = 170 217
Giới hạn bền: sB = 600(MPa)
Giới hạn chảy: sch = 340(MPa)
Đường kính lỗ gia công f = 10, yêu cầu của lỗ gia công đạt độ nhám Ra = 0,25 ta tiến hành gia công theo trình tự sau:
+ Bước 1: khoan lỗ f9,2.
+ Bước 2: doa lỗ f10 đạt độ nhám theo yêu cầu.
1. Chọn chuẩn:
Vì sản suất loạt vừa, số lượng chi tiết tương đối lớn nên sử dụng phương pháp tự động đạt kích thước nhờ dụng cụ gá đặt chuyên dùng.
Chi tiết dạng tấm, để định vị chi tiết ta cần hạn chế 6 bậc tự do. Trên chi tiết, sử dụng các bề mặt đã qua gia công cơ với độ bóng tương đối cao làm chuẩn định vị.Các chi tiết định vị như sau:
+ Hai phiến tỳ định vị mặt bích lớn của chi tiết, hạn chế ba bậc tự do.
+ Một chốt trụ và một chốt trám hai bề tì vào mặt lỗ f16, hạn chế ba bậc tự do.
2. Sơ đồ định vị:
II. Các yếu tố của chế độ cắt:
a. Bước 1: khoan lỗ f9,2
Chiều sâu cắt:
t = 0,5.D = 0,5.9,2 = 4,6(mm)
Lượng chạy dao:
S = 0,12(mm/v)
Tốc độ cắt:
Số vòng quay thực tế(cấp tốc độ 10):
n = 1082(v/ph)
Lượng chạy dao phút:
Sph = 129.84(mm/ph)
Lực cắt:
Pp = 10.Cp.Dq.S y.kP
=10.68.9,2.0,12.0,845=1198 N
Mômen cắt: Mx = 10.CM.Dq.t.S y.kP
= 10.0,0345.9,22.0,120,8.0,845 = 4,52(Nm)
Công suất cắt:
b. Bước 2: doa lỗ f10
Chiều sâu cắt:
t = 0,4 (mm)
Lượng chạy dao:
S = 0,6(mm/v)
Tốc độ cắt:
Số vòng quay thực tế(cấp tốc độ 11): n = 1646(v/ph)
Lực cắt:
Pp = 10.Cp.tDq.S y.kP
=10.68.9,2.0,40,12.0,845=479 N
Mômen cắt:
Công suất cắt:
III. Xác định phương án kẹp chặt:
Quá trình gia công là quá trình khoan lỗ f10, lực cắt P0 theo phương thẳng đứng, mômen cắt Mx, chi tiết gia công có xu hướng xoay quanh trục mũi khoan.Để cố định chi tiết, ta tiến hành kẹp chặt chi tiết theo sơ đồ sau:
IV. Tính lực kẹp cần thiết:
Theo sơ phương án kẹp chặt trên đây, lực kẹp cần thiết P1 phải đủ lớn để cùng với lực cắt tạo phản lực và lực ma sát chống xoay cho chi tiết. Theo sơ đồ ta có:
P1+P0 =2N (1)
Mx f.N.l (2)
P1.l1+N.l Po.l2 (3)
Trong đó:
+ Mx: Mômen cắt
+ f = 0,25:Hệ số ma sát ở bề mặt kẹp:
+N :Phản lực tại phiến gá,coi như bằng nhau ở hai phiến
+ l = 75(mm)l1=35(mm)l2=15(mm): Cánh tay đòn giữa các lực
-Khi khoan Po =1198 N
Mx = 4,52(Nm)
điều kiện không lật P1 Po.l2/ l1=1198.15/35=513 (N)
N= P1+P0/2=885(thoã mãn (2))
-Khi doa Po = 479 N
Mx=7,6 (Nm)
điều kiện không lật P1 513 (N)
N= P1+P0/2=496
(2)NMx/f.l=7600/0,25.75=405
Từ hai trường hợp ta chọn P1= 513(N)
+ Hệ số an toàn chung:
K = K0.K1.K2.K3.K4.K5.K6
. Hệ số an toàn trong mọi trường hợp:
K0 = 1,5
. Hệ số kể đến lượng dư không đều:
K1 = 1,0
. Hệ số thay đổi lực cắt do mòn dụng cụ:
K2 = 1,0
. Hệ số tăng lực cắt do cắt không liên tục:
K3 = 1,2
. Hệ số kể đến nguồn sinh lực không ổn định:
K4 = 1,3
. Hệ số kể đến vị trí tay quay cơ cấu kẹp:
K5 = 1,0
. Hệ số tính đén khả năng suất hiện mômen lật:
K6 = 1,0
Suy ra hệ số an toàn chung:
K = 1,5x1,04x1,3x1,2 = 2,34
Từ đó:
P =K.P1=2,34.513=1200(N)
V. Cơ cấu kẹp chặt:
+ Nguồn sinh lực: cơ năng.
+ Cơ cấu truyền lực : vít kẹp.
Gọi W là lực dọc trục vít. Trên vít, phương trình cân bằng mômen:
Q.L = M
Trong đó:
. Q: lực tay vặn, do quay tay quay.
. L: cánh tay đòn.
. M: momen ma sát trên vòng ren .
Triển khai một vòng ren ta có:
Mômen M:
M = P.rtb
P = W.tg(a+j)
a : góc nâng ren.
j1 : góc ma sát giữa bulông và đai ốc.
rtb : bán kính trung bình của ren đai ốc: rtb = d/2
Từ đó:
Hay:
Các thông số của công thức trên được xác định như sau:
+ Chọn vít kẹp M8 có bước ren h = 1,5 d= 8
+ Góc nâng ren:
+ Góc ma sát j:
f1 = tgj = 0,15
j = arctg0,15 = 8,530
+ Cánh tay đòn:
L = 100(mm)
Như vậy:
120Q
Để nhận được lực kẹp P=1200 N,yêu cầu lực vặn tay lớn hơn 10N,phù hợp thực tế nên cơ cấu đảm bảo kẹp chặt.
VI. Sai số chế tạo cho phép của đồ gá:
Trong đó:
+ : sai số do chế tạo đồ gá.
+ : sai số gá đặt cho phép.
+ : sai số chuẩn.
+ : sai số kẹp chặt.
+ : sai số do mòn của đồ gá.
+ : sai số điều chỉnh.
1. Sai số gá đặt cho phép:
Dung sai nguyên công:
2. Sai số do mòn đồ gá:
Trong đó:
+ Hệ số phụ thuộc vào kết cấu của chi tiết định vị:
+ Số lượng chi tiết gia công trên đồ gá:
N = 400
Như vậy:
3. Sai số chuẩn:
Do lắp ghép chốt trụ và bề mặt f16 là có khe hở nên sai số chuẩn của kích thước R30 là khe hở lắp ghép lớn nhất giữa lỗ chuẩn và chốt định vị. Tức là:
4. Sai số kẹp chặt:
Do phương của lực kẹp vuông góc với phương của kích thước gia công nên sai số kẹp chặt:
5. Sai số điều chỉnh:
Như vậy, sai số chế tạo cho phép của đồ gá:
KẾT LUẬN.
Qua thời gian tìm tòi nghiên cứu tài liệu và vận dụng kiến thức đã học, cùng với sự hướng dẫn của các thầy trong bộ môn Chế tạo máy – khoa Cơ khí, em đã hoàn thành nội dung đồ án đúng tiến độ, theo đó đưa ra được một phương án tương đối hợp lý để gia công chi tiết Bích nối.
Quy trình công nghệ đưa ra để chế tạo Bích nối đã thể hiện được đúng yêu cầu kỹ thuật, đảm bảo tính kinh tế và có thể đưa vào ứng dụng trong sản suất. Tuy nhiên, để quy trình gia công thực sự có tính khả thi thì cần phải có sự hiểu biết nhất định về điều kiện sản xuất thực tế.
Qua học tập và quá trình hoàn thiện đồ án, bản thân em đã có sự lĩnh hội sâu sắc hơn về kiến thức, biết cách lựa chọn phương pháp giải quyết một vấn đề trên cơ sở tư duy lôgic, kết nối các kiến thức đã học…Điều đó không chỉ phục vụ cho việc giải quyết các bài toán về công nghệ mà còn có ý nghĩa cho việc giải quyết các nội dung khoa học khác.
Một lần nữa, cho em được gửi lời cảm ơn tới thầy giáo Lại Anh Tuấn cùng các thầy giáo trong bộ môn CNCT Máy đã tận tình gúp đỡ em hoàn thiện đồ án này.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Giáo trình công nghệ chế tạo máy Tập 1,2.
Nhà xuất bản khoa học và kĩ thuật – 1998
2. Sổ tay dung sai.
Học viện kỹ thuật quân sự – 1986.
3. Sổ tay và Atlas đồ gá . PGS.TS Trần Văn Địch
Nhà xuất bản khoa học và kĩ thuật
4. Sổ tay vẽ kỹ thuật cơ khí.
Học viện kỹ thuật quân sự - 2001
5. Hướng dẫn thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy.
Bộ môn công nghệ chế tạo máy.
Học viên kĩ thuật quân sự - 2003
6. Đồ gá cơ khí hoá và tự động hoá.
Lê Văn Tiến ,Trần Văn Địch ,Trần Xuân Việt
Nhà xuất bản khoa học và kĩ thuật - 1999
7. Sổ tay công nghệ chế tạo máy Tập 1,2,3.
Nguyễn Đắc Lộc ,Lê Văn Tiến
Ninh Đức Tốn ,Trần Xuân Việt
Nhà xuất bản khoa học và kĩ thuật – 2001.
