Lời nói đầu 1
Chương 1: Sơ lược về lý thuyết nghiền 2
I. Cơ sở lý thuyết nghiền 2
II. Phương pháp xác định độ nghiền 5
III. Chọn nguyên lý làm việc của máy 6
Chương 2: Tính toán máy nghiền búa 7
I. Chọn sơ đồ nguyên lý làm việc của máy 7
1. Một số sơ đồ nguyênlý của máy sẵn có 7
2. Sơ đồ nguyên lý kết cấu của máy nghiền búa 10
II. Tính toán và chọn công suất động cơ 13
1. Công suất nghiền 13
2. Công suất quạt 14
3. Chọn động cơ 14
III. Tính toán động học máy nghiền búa 15
1. Kích thước cơ bản của tang mang búa 15
2. Kích thước búa và số búa 16
3. Tính khối lượng búa cần thiết để sinh ra được công đập vật liệu 18
4. Tính số lượng búa 19
5. Xác định số hàng búa 19
6. Số vòng quay của rôto 20
PHẦN 1. THÂN TRÊN 22
Chương I: Phân tích chi tiết gia công 22
I. Phân tích chức năng và điều kiện làm việc 22
II. Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết gia công 23
Chương II: Xác định dạng sản xuất 24
I. Xác định dạng sản xuất dựa trên sản lượng hàng năm và khối lượng chi tiết gia công 24
1. Sản lượng hàng năm của chi tiết 24
2. Xác định trọng lượng chi tiết 24
Chương III: Xác định phương pháp chế tạo phôi thiết kế chi tiết lồng phôi 26
I. Xác định phương pháp chế tạo phôi 26
II. Thiết kế bản vẽ lồng phôi 26
Chương IV: Thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết 27
I. Xác định đường lối công nghệ 27
II. Chọn phương pháp gia công 27
III. Lập tiến trình công nghệ 27
IV. Thiết kế nguyên công 28
Chương V: Tính lượng dư gia công cơ 59
I. Tính lượng dư gia công cho bề mặt phẳng lắp ghép (nguyên công 2) 59
1. Công thức tính 59
2. Sơ đồ định vị và kẹp chặt 59
3. Tính toán 59
Chương VI: Tính thời gian cơ bản 63
Chương VII: Thiết kế đồ gá 69
A. Đồ gá phay mặt phẳng lắp ghép 69
1. Xác định kích thước bàn máy 69
2. Xác định sơ đồ định vị và kẹp chặt 69
3. Tính lực kẹp cần thiết 70
4. Xác định sai số chế tạo cho phép của đồ gá 73
B. Đồ gá tiện lỗ 56 75
1. Kích thước của máy 75
2. Sơ đồ định vị và kẹp chặt 75
3. Tính lực kẹp cần thiết 75
4. Chọn cơ cấu kẹp - Tính bulông 79
5. Tính sai số chế tạo cho phép của đồ gá 80
C. Thiết kế đồ gá khoan, doa lỗ 20 82
1. Xác định kích thước bàn máy 82
2. Sơ đồ định vị và kẹp chặt 82
3. Tính lực kẹp cần thiết 83
4. Chọn cơ cấu kẹp - Tính bulông 86
5. Tính toán cơ cấu dẫn hướng 86
6. Tính sai số chế tạo đồ gá 86
PHẦN II: THÂN DƯỚI
Chương 1: Phân tích chi tiết gia công 88
I. Phân tích chức năng và điều kiện làm việc của chi tiết 88
II. Phân tích tính công nghệ trong kết cấu 90
Chương 2: Xác định dạng sản xuất 92
1. Sản lượng hàng năm của chi tiết 92
2. Xác định trọng lượng chi tiết 92
Chương 3: Xác định phương pháp chế tạo phôi và thiết kế bản vẽ lồng phôi 94
I. Xác định phương pháp chế tạo phôi 94
II. Thiết kế bản vẽ lồng phôi 94
Chương 4: Thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết 96
I. Xác định đường lối công nghệ 96
II. Chọn phương pháp gia công 96
III. Lập quy trình công nghệ 97
IV. Thiết kế nguyên công 97
Chương 5: Tính lượng dư gia công 133
1. Công thức tính 133
2. Sơ đồ định vị và kẹp chặt 133
3. Tính toán 133
Chương 6: Tính thời gian cơ bản 136
Chương 7: Tính chế độ cắt 143
I. Tính toán chế độ cắt cho nguyên công gia công lỗ chuẩn 143
II. Tính chế độ cắt cho nguyên công phay mặt phẳng giá đỡ 248
III. Tính chế độ cắt gia công lỗ 29A4 làm lỗ bản lề 152
Chương 8: Tính toán - thiết kế đồ gá 157
I. Tính toán và thiết đế đồ gá gia công lỗ chuẩn công nghệ 20 A4 157
II. Tính toán và thiết kế đồ gá gia công mặt phẳng giá đỡ 164
III. Tính toán và thiết kế đồ gá gia công rãnh lắp sàng 172
Kết luận 179
Tài liệu tham khảo 180
183 trang |
Chia sẻ: huong.duong | Lượt xem: 3447 | Lượt tải: 2
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Đề tài Thiết kế máy nghiền theo mẫu - Lập quy trình công nghệ gia công thân máy, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
t theo trục Oy.
đ
(N).
- Px làm chi tiết có thể lật quanh b-b
Do bán kính lật rất nhỏ đ không cần tính.
Vậy lực kẹp chọn theo trường hợp lớn nhất
(N). sẽ đảm bảo cố định giữa 2 chi tiết gia công.
b, Tính lực kẹp để cố định cẳ chi tiết.
- Tính cho trường hợp dao ở vị trí trên cùng.
*, Dưới tác dụng của Pz.
- Chi tiết có thể trượt theo Ox, vậy ta phải có:
đ (N).
Chọn W3 =W2 = W1
- Chi tiết có thể lật quanh a-a. Ta phải có.
đ
(N)
*, Dưới tác dụng của Py: có tác dụng nâng chi tiết lên nhưng do trọng lượng chi tiết và lực kẹp yêu cầu ở trên thì chi tiết đảm bảo không bị nâng lên.
*, Dưới tác dịng của Px:
- Làm chi tiết trượt theo trục Oy.
(N)
- Chi tiết lật quanh đường tỳ c-c, rất nhỏ có thể bỏ qua.
Tóm lại lực kẹp : (N).
đ Chọn W1 = W2 = W3 = 5759 (N) sẽ đảm bảo cố định chi tiết gia công.
4- Chọn cơ cấu kẹp- Tính bulông
- Chọn cơ cấu đòn kẹp theo tiêu chuẩn.
Sơ đồ cơ cấu kẹp như hình vẽ:
(N).
- Chọn bulông theo thiết kế đồ gá
(mm).
Chọn bu lông M20.
Chiều dài cánh tay đòn: ta chọn theo tiêu chuẩn .
Tính toán: Với lực kẹp công nhận PK = 14 KG
(mm).
5- Tính sai số chế tạo cho phép của đồ gá.
Kích thước cần đạt được đường kính lỗ f56.
Theo công thức:
*, Tính theo kích thước H: để khe hở lỗ và trục đều nhau
- Sai số chuẩn:
Lập chuỗi kích thước
- H1 + H2 + H = 0 đ H = H1 – H2.
Vậy
+, Tính dung sai kích thước H2
Giải chuỗi kích thước
H2 : là khâu khép kín
H : khoảng cách từ mặt lắp ghép đến mặt giá đỡ
mm
mm.
Vậy dung sai khâu khép kín bằng tổng dung sai khâu thành phần
đ(mm).
Vậy (mm).
- Sai số kẹp chặt eK = 80 mm
- Sai số mòn
- Sai số điều chỉnh: eđc = 20 mm
- Sai số gá đặt cho phép: vì yêu cầu kỹ thuật không cao nên ta lấy:
Vậy mm
Điều kiện kỹ thuật cơ bản của đồ gá
- Độ không song song giữa mặt định vị và mặt tỳ xuống bàn máy Ê 0,056 mm.
- Độ không song song giữa đường tâm bạc dẫn với mặt định vị < 0,056 mm trên toàn bộ chiều dài.
- Độ không song song giữa đường tâm bạc dẫn với bề mặt then dẫn hướng < 0,05mm trên toàn bộ chiều dài.
-Độ không vuông góc giữa đường tâm bạc dẫn với bề mặt then dẫn hướng <0,05mm trên toàn bộ chiều dài.
C- Thiết kế đồ gá khoan, doa lỗ f20.
1- Xác định kích thước bàn máy.
Ta chọn máy phay ngang 6M82 để tiện lỗ f56
- Kích thước bàn máy 1130x224 (mm).
- Khoảng cách giữa hai rãnh chữ T là 70mm
- Số rãnh chữ T là 3 rãnh
- Khoảng cách từ đường tâm trục chính đến bàn máy 30 á 350 (mm).
- Dịch chuyển lớn nhất bàn máy;
+, Dọc 700 mm
+, Ngang 280 mm
+, Đứng 320mm
- Công suất động cơ 7KW
- Kích thước rãnh chữ T: a = 18; b = 30; h1 = 14; h2 = 18
2- Sơ đồ định vị và kẹp chặt:
a, Định vị: Lắp ghép 2 nửa với nhau
- Dùng chuẩn tinh thống nhất của nửa thân dưới là mặt phẳng đáy hạn chế 3 bậc rự do, chốt trụ ngắn hạn chế 2 bậc tự do, chốt trám hạn chế 1 bậc tự do còn lại. Vậy chi tiết được hạn chế đủ 6 bậc tự do.
- Để được định vị thân trên và thân dưới dùng mặt phằng tai, lỗ bản lề f20, mặt phẳng lắp ghép
b, Kẹp chặt:
- Kẹp chặt thân trên và thân dưới bằng bulông M10
- Sơ đồ lực kẹp thể hiện trên hình vẽ:
3- Tính toán lực kẹp cần thiết.
- Khi khoan lực cắt gồm có:
+, Lựcdọc trục P0 ( còn gọi là lực tiến dao) có phương trùng với phương tiến dao và độ lớn P0 =3995 N
+, Mô men xoắn Mx : Chiều cùng chiều quay mũi khoan và có giá trị 28,9 N.m
a, Thân trên dưới tác dụng của mô men xoắn MX có khả năng bị lật xung quanh điểm A. Để không bị lật thì lực kẹp phải sinh ra mô men chống lại lớn hơn Mx. Khả năng lật quanh B-B Bị mặt tai hạn chế.
b, Dưói tác dụng của Po toàn bộ chi tiết bị dịch chuyển ngang. Dể có thể chống lại sự dịch chuyển này thì lực ma sát do lực kẹp , trọng lượng chi tiết gây ra phải đủ lớn để thắng được lực Po , song như vậy cần đòi hỏiphải có một lực kẹp rất lớnmà cơ cấu kẹp không đủ đáp ứng nên bố chí thêm một chốt tỳ tự lựa. Lúc này chi tiết có xu hướng quay quanh chốt. Để hạn chế thì mô men ma sát do lực kẹp và trọng lượng gây ra phải lớn hơn mô men lật do Po gây ra.
c, Dưới tác dụng của P0 chi tiết có thể lật quanh trục C-C. Để hạn chế trường hợp này thì mô men chống lật do W1 , W3, Q tạo ra phải lớn hơn mô men lật do P0 gây ra.
d, Dưới tác dụng của Mx chi tiết có thể lậtquanh D xong khả năng này đã được tính ở mục a.
*Tính lực kẹp cần thiết.
Xét trường hợp a: PT cân bằng có dạng sau.
K.MX = W1.216 + Q.278
- Tính hệ số điều chỉnh K:
- K0: Hệ số an toàn chung, K0 = 1,5.
- K1 = 1, vì gia công thô và tinh
- K2 = 1,1,Dao làm việc trong giới hạn bền
- K3 = 1 gia công liên tục.
- K4 = 1,2, Kẹp chặt bằng tay
- K5 = 1, Vị trí kẹp thuận lợi
- K6 = 1,4, Định vị bằng phiến.
Vậy:
Có nghĩa là chỉ đối với tác dụng của Q1 chi tiết đã không thể bị lật quanh A. Nhưng nhằm làm giảm lực kẹp tại các mỏ kẹp khác và đảm bảo ổn định thân trên nên lấy (vì W1 ở vị trí khó kẹp hơn).
b, Tính cho trường hợp quay quanh chốt tự lựa.
Phương trình cân bằng có dạng
KP070 =
K=2,77; P0=3995 (N); Q=1345(N);
a=208; b=146; c=94; d=510
Vậy W=
Thay số ta được W=6964,5(N)
c,Dưới tác dụng của P0 chi tiết có thể lật quanh c-c phương trình cân bằng :
K.P0.275 = W1.150 + 2W3.150 + Q.150
W1 5453,6(N)
Vậy lực kẹp cần thiết là lực kẹp lớn nhất trong 3 trường hợp W1= 6964,5(N)
4- Chọn cơ cấu kẹp- tính bulông
- Chọn cơ cấu đòn kẹp theo tiêu chuẩn.
- Sơ đồ kẹp như hình vẽ:
(N).
- Chọn bulông theo thiết kế đồ gá
(mm).
Chọn bu lông M20.
Chiều dài cánh tay đòn như nguyên cong trước ta tính được LK= 380 mm
5- Tính toán cơ cấu dẫn hướng: Sử dụng bạc thay nhanh
P
6- Tính sai số chế tạo đồ gá.
Kích thước yêu cầu đạt được f20
Theo công thức:
Trong đó:
: Sai số chuẩn , (chuẩn định vị trùng gốc kích thước)
: Sai số do kẹp chặt , Bảng(3-12) sách HDTKĐACN
: Sai số điều chỉnh ,
: Sai số mòn ,
- Sai số gía đặt cho phép: vì yêu cầu kỹ thuật không cao nên ta lấy :
Vậy có:
Vậy
Điều kiện kỹ thuật:
- Sai lệch về độ không vuông góc của đường tâm bạc dẫn với mặt phẳng then dẫn hướng < 0,05mm
- Sai lệch về độ không song song giữa tâm bạc dẫn với mặt định vị Ê 0,1mm
-Độ không song song giữa phiến tỳ với mặt đáy đồ gá < 0,1 mm/100mm chiều dài.
phần II: thân dưới
Chương 1: PHÂN TíCH CHI TIếT GIA CÔNG
I/.Phân tích chức năng và điều kiện làm việc của chi tiết:
Thân dưới là một thành phần của máy nó tạo nên buồng làm việc của máy. Khi lắp ráp với thân trên tạo thành vỏ máy và buồng nghiền. Đây là một chi tiết dạng hộp điển hình. Nó là chi tiết cơ sở để lắp các chi tiết khác của máy lên nó tạo thành một cụm máy hoàn chỉnh. Chính vì vậy yêu cầu kỹ thuật của chi tiết này là đảm bảo độ chính xác về vị trí tương quan giữa các bề mặt, lỗ hoặc độ chính xác về hình dáng hình học nhằm đảm bảo khả năng làm việc của các chi tiết máy khác như ổ, trục, rôto,
Các bề mặt cần gia công gồm:
-Mặt phẳng lắp ghép giữa thân trên và thân dưới: Do yêu cầu khi làm việc cần có độ kín khít nhất định nên bề mặt này yêu cầu phải phẳng và đạt độ bóng Rz20 .
-Mặt phẳng đế lắp giữa thân máy và đế máy: Mặt phẳng đế lắp giữa thân máy và đế máy tạo thành một buồng kín cho máy vì vậy cũng yêu cầu độ kín khít và đảm bảo tiếp xúc tốt giữa thân máy và đế chống rung động vì vậy bề mặt này cũng phải gia công đạt độ bóng Rz20.
-Mặt phẳng giá đỡ: Mặt phẳng này dùng để lắp gối đỡ chứa ổ đỡ trục nên cần yêu cầu đạt độ chính xác gia công cao. Độ song phẳng so với mặt đế máy không vượt quá 0,1 mm trên toàn bộ chiều dài 250 mm. Độ chính xác về vị trí so với đường tâm lỗ ¯56 đạt 95A0,5mm. Độ nhẵn bóng bề mặt đạt Rz20.
-Lỗ ¯ 56: Lỗ này không sử dụng như một bề mặt làm việc mà chỉ có tác dụng cho trục đi qua và tạo với bề mặt trục một khoảng hở đủ nhỏ không cho tạp chất bên ngoài thâm nhập vào máy cũng như không cho vật liệu nghiền ra khỏi máy, nên độ chính xác cũng như độ bóng bề mặt lỗ yêu cầu không cao lắm. ở đây chỉ cần đảm bảo độ chính xác về vị trí đường tâm lỗ và độ đồng tâm giữa hai lỗ sao cho khi làm việc bề mặt trục không cọ xát vào bề mặt lỗ.
-Mặt phẳng tai: Trên thực tế sử dụng yêu cầu không cao nhưng do đặc điểm của quá trình gia công cần sử dụng nó để đảm bảo độ chính xác về vị trí giữa thân trên và thân dưới. Vì vậy mặt phẳng này được dùng làm chuẩn định vị. Từ tính chất sử dụng trên mà mặt phẳng tai cần đảm bảo một khoảng cách chính xác giữa hai mặt phẳng ngoài của 2 tai. Độ nhẵn bóng bề mặt chỉ yêu cầu đạt Rz40.
-Lỗ bản lề ¯ 20: Dùng để đóng mở máy khi tháo lắp và được sử dụng làm chuẩn định vị trong quá trình gia công nên yêu cầu kỹ thuật đạt độ bóng Rz20 độ đồng tâm giữa hai lỗ cao. Lỗ gia công đạt độ chính xác cấp 7.
-Lỗ phụ ¯ 20: Dùng lắp bu lông bản lề kẹp chặt thân trên và thân dưới nên yêu cầu không cao.
-Bốn lỗ ¯ 18 trên giá đỡ: Bốn lỗ này dùng bắt bu lông cố định gối đỡ lên vỏ hộp nên yêu cầu độ chính xác về khoảng cách giữa hai lỗ là 20060,5 (mm).
-Bốn lỗ ¯ 20 ở mặt đế: Khi sử dụng được dùng để bắt các bu lông nền nên yêu cầu về độ chính xác tương quan không cao lắm. Nhưng trong quá trình gia công 2 trong số 4 lỗ đó được dùng làm chuẩn công nghệ để gia công các bề mặt khác vì vậy yêu cầu khoảng cách giữa 2 lỗ đạt độ cấp chính xác 6 và khoảng cách giữa các lỗ cao.
-Rãnh để lắp lưới sàng: Khi rôto quay các búa đập vào vật liệu nghiền và đồng thời chà xát vật liệu nghiền vào má nghiền làm vật liệu nghiền bị vỡ nhỏ ra và được quạt hút đưa ra ngoài buồng nghiền thông qua lưới sàng. Chính vì vậy mà yêu cầu khoảng cách giữa đầu búa và lưới sàng phải đủ nhỏ để vật liệu nghiền có thể chà xát lên lưới đồng thời cũng phải đủ lớn tránh va đập của đầu búa vào lưới sàng. Để đạt được yêu cầu này cần đảm bảo độ chính xác kích thước bán kính rãnh sàng đạt dung sai 60,5 (mm) và đảm bảo độ đồng tâm giữa tâm rãnh sàng và tâm lỗ ¯56 là 0,5 (mm).
Qua phân tích trên ta thấy yêu cầu kỹ thuật của thân dưới không phải là quá cao, nó không đòi hỏi các phương pháp gia công đặc biệt mà chỉ cần các biện pháp công nghệ thông thường là được.
Chọn vật liệu chi tiết: Dựa vào đặc điểm kết cấu chi tiết, tính chất sử dụng của nó cũng như điều kiện trang trí thiết bị và trình độ kỹ thuật hiện có của Việt Nam ta thấy chi tiết được chế tạo từ vật liệu gang xám 15-32 là hợp lý nhất. Phương pháp chế tạo phôi là sử dụng phương pháp đúc trong khuôn cát.
Thành phần hoá học của GX15-32:
Bảng:
GX 15 – 32
C
Si
Mn
P
S
Thành phần %
3,2 - 3,5
2,0 – 2,4
0,7 – 1,1
0,4
0,15
Tính chất cơ học của GX15-32 theo GOCT 1412-70:
Bảng :
Ký hiệu
[s]k
[s]u
Độ võng f
Độ võng f
HB
GX15-32
15 ()
32 ()
L=600
f=8
L=300
F=2,5
163-229
II/. Phân tích tính công nghệ trong kết cấu:
- Chi tiết được đúc từ vật liệu GX15-32 là loại vật liệu có tính đúc tốt nên dễ dàng tạo được các gờ khuôn và các gân.
- Do chi tiết có kích thước lớn nên đúc trong khuôn cát là hợp lý nhất nhưng lại gây khó khăn cho việc gia công làm tăng khối lượng gia công vì độ cong vênh quá lớn.
- Các mặt phẳng đều ở vị trí gia công dễ dàng.
- Các bề mặt lỗ đều thông và vuông góc hoặc song song với bề mặt định vị nên tạo điều kiện dễ dàng khi gá lắp.
-Tuy nhiên do kích thước của chi tiết quá lớn nên rất hạn chế trong việc sử dụng máy cũng như thiết kế các đồ gá thao tác nhanh.
- Theo các mẫu máy nghiền búa của Liên Xô( GMM 0,3 ) hoặc các mẫu máy của Hungari thì rãnh sàng được chế tạo bằng phương pháp đúc. Nhưng do trình độ kỹ thuật của các xưởng đúc ở Việt Nam không đúc được trực tiếp nên phải tiến hành gia công cơ để tạo rãnh. Để cắt rãnh này có thể sử dụng trên nhiều loại máy như máy tiện đứng, máy khoan, máy doa ngang, máy phay,nhưng với điều kiện các máy hiện có ta thấy việc gia công 2 rãnh sàng này thuận tiện nhất là sử dụng máy phay ngang 6H82. Để có thể tiện được rãnh này cần phải thiết kế một trục gá dao chuyên dùng ( sẽ trình bày trong phần tính phần tính toán và thiết kế đồ gá). Với kết cấu của trục gá dao cần thiết kế thì dẫn đến việc tạo không gian thoát đầu dao. Chính vì vậy kết cấu chi tiết thân trên được sửa lại như hình vẽ của bản vẽ chi tiết.
- Các kích thước kiểm tra đều có thể kiểm tra trực tiếp bằng các dụng cụ đo thông thường như thước cặp, đồng hồ,
*******************
Chương 2 : Xác Định Dạng Sản Xuất
Việc xác định dạng sản xuất được tiến hành dựa trên sản lượng hàng năm và khối lượng của chi tiết gia công.
1/. Sản lượng hàng năm của chi tiết :
Sản lượng hàng năm của chi tiết được xác định theo công thức :
N=N1. m (1+)(1+)
Trong đó :
N1: Sản lượng hàng năm của sản phẩm.
N : Số chi tiết cần sản xuất trong 1 năm.
m : Số chi tiết trong 1 sản phẩm (m=1).
b : Số chi tiết chế tạo dự phòng b = 5.
a : Số chi tiết dự phòng cho phế phẩm a = 3.
Vậy :
N= 200.1(1+)(1+ ) = 216 (Chiếc/năm).
2/. Xác định trọng lượng chi tiết:
* Xác định thể tích chi tiết:
Theo công thức: V= [dm3] .
+VI : thể tích thành hộp.
VI= 2 V01+2V02
Với: V01= 556 .280 .16 = 2490880 (mm3) ằ 2,49 (dm3).
V02= 210 .280 .16= 940800 (mm3) ằ 0,94(dm3).
VI =2. 2,49 + 2. 0,94 = 6,86 (dm3).
+VII : Thể tích giá đỡ.
VII = 2.90.250 = 45000 (mm3) = 0,45 (dm3).
+VIII: Thể tích các gân.
VIII = VIII1 + VIII2 + VIII3 + VIII4.
Ta tính:
Thể tích gân giá đỡ: VIII1= 4 . 20 . = 555000 (mm3) ằ 0,56 (dm3 ).
Thể tích gân đế: VIII2 = 4 . 20 . =160000 (mm3) = 0,16 (dm3)
Thể tích 2 tai : VIII3 = 6 . 100 . 40 . 20 = 480000 (mm3)= 0,48 (dm3)
Thể tích 2 gân trong buồng: VIII4 = 2.20.230.145 =1334000 (mm3) ằ 1,33 (dm3).
Suy ra: VIII = 2,53 (dm3).
V = VI + VII + VIII = 6,86 + 0,45 + 2,53 = 9,84 (dm3).
*Trọng lượng chi tiết:
Q = g.V = 7,8 .9,84= 77 (Kg).
Theo sản lượng hàng năm và khối lượng của chi tiết ta tra theo bảng 2 giáo trình “Thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy” xác định được dạng sản xuất là hàng loạt vừa.
******************
CHƯƠNG 3: Xác Định Phương Pháp Chế Tạo Phôi
và thiết kế bản vẽ lồng phôi
I/. Xác định phương pháp chế tạo phôi:
Với chi tiết này có thể sử dụng 2 phương pháp chế tạo phôi chủ yếu là đúc và hàn. Tuỳ từng điều kiện cụ thể và yêu cầu về sản lượng của chi tiết mà sử dụng một trong 2 phương pháp cho hợp lý.
Theo yêu cầu của đầu bài ta thấy khối lượng chi tiết lớn nên sử dụng phương pháp đúc là hợp lý vì với điều kiện đó mà sử dụng phương pháp hàn thì không sử dụng được vật liệu gang là loại vật liệu rẻ tiền hơn thép tấp. Đồng thời khối lượng hàn quá lớn, giá thành chế tạo phôi sẽ cao, không đảm bảo độ đồng đều của phôi như khi sử dụng phương pháp đúc.
Tính giá thành phôi:
Giá thành 1 Kg phôi (Sp) được xác định theo công thức:
Sp=(.Q.K1.K2.K3.K4.K5) - (Q- q). [VNđ]
C1: Giá thành một tấn phôi C1=10 000 000 VNĐ.
K1;K2;K3;K4;K5: Là các hệ số phụ thuộc vào cấp chính xác, độ phức tạp của phôi, vật liệu, trọng lượng và sản lượng phôi.
Theo giáo trình “Thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy” ta tính được:
K1. K2. K3. K4. K5=1 . 1. 1 . 0,38.1= 0,38.
Q: Trọng lượng của phôi Q= 80 (Kg).
q: Trọng lượng của chi tiết q=77 (Kg).
S: Giá thành một tấn phôi phế phẩm S=2 000 000 VNĐ.
Suy ra: Sp=10 000.80.0,38- (80-77) . 2 000=298 000 VNĐ.
II/.Thiết kế bản vẽ lồng phôi :
Theo “Sổ tay công nghệ chế tạo máy I” tra được lượng dư, dung sai và kích thước của phôi (Phần này sẽ trình bày trong thiết kế quá trình công nghệ). Từ các số liệu này ta xây dựng được bản vẽ chi tiết lồng phôi:
Bản vẽ chi tiết lồng phôi
CHƯƠNG 4: THIết kế quy trình công nghệ
Gia công chi tiết
I/.Xác định đường lối công nghệ:
Với dạng sản xuất hàng loạt vừa, muốn tăng năng suất để đạt hiệu quả kinh tế cao và đảm bảo độ chính xác gia công, trong điều kiện thiết bị hiện có ở Việt Nam với phần lớn là máy vạn năng thì đường lối công nghệ thích hợp nhất là phân tán nguyên công (Mỗi nguyên công có ít bước công nghệ). Nhằm tăng năng suất và đạt độ chính xác cao đồng thời đảm bảo hiệu quả kinh tế ta sử dụng các trang thiết bị gá lắp chuyên dùng kết hợp với các máy vạn năng của Liên Xô hoặc Trung Quốc mà Việt Nam hiện có.
Tổ chức sản xuất theo nguyên tắc kết hợp (vừa song song vừa tuần tự).
II/.Chọn phương pháp gia công:
Với điều kiện máy và đặc điểm kết cấu của chi tiết tiến hành gia công mỗi nguyên công một bề mặt (không gia công đồng thời ).
Gia công mặt lắp ghép và mặt đế: Đặc điểm các bề mặt này là dài và hẹp nên kinh tế và năng suất nhất là sử dụng phương pháp bào. Nhưng Việt Nam hiếm máy bào loại lớn nên phải sử dụng phương pháp phay trên máy phay đứng bằng dao phay mặt đầu .
Khoảng cách giữa hai bề mặt đạt 28060,1 (mm) và độ nhẵn bóng Rz20 nên sử dụng ba bước phay thô, phay bán tinh và phay tinh là đạt yêu cầu .
Gia công 4 lỗ ¯ 20 mặt đế : Bốn lỗ này sử dụng để bắt bu lông nền nhưng trong quá trình gia công cần sử dụng hai lỗ chéo làm lỗ chuẩn công nghệ nên phải đảm bảo khoảng cách giữa hai lỗ xa nhất đạt chính xác cấp 6 vì vậy hai lỗ sẽ khoan trực tiếp ¯20. Đối với hai lỗ dùng làm chuẩn phải tiến hành khoan, khoét, doa để đạt độ nhẵn bóng và độ chính xác yêu cầu .
Gia công mặt phẳng giá đỡ: Với mặt phẳng này có thể bào hoặc phay. Nhưng cũng như đối với hai nguyên công phay mặt phẳng lắp ghép và mặt phẳng đế thì phương pháp phay là tốt nhất. Vì vậy phương pháp gia công ở đây cũng là phay theo hai bước, phay thô và phay tinh sử dụng máy phay ngang 6H82.
Gia công mặt phẳng tai: Mặt phẳng này dùng làm chuẩn định vị nên cũng phải tiến hành hai bước phay thô và phay tinh.
Gia công lỗ ¯ 56: Để gia công được lỗ ¯56 có nhiều phương pháp như tiện mở rộng, khoét mở rộng,Nếu sử dụng phương pháp khoét mở rộng thì phải sử dụng mũi khoét lớn, giá thành cao mặt khác trong xưởng không có loại dao khoét này nên sử dụng phương pháp thông thường là tiện lỗ bằng dao theo 3 bước .
+Tiện thô đến ¯53,5.
+Tiện bán tinh đến ¯55,5.
+Tiện tinh đến ¯56.
Tiện rãnh: Do yêu cầu về độ bóng và độ chính xác không cao lắm nên tiến hành tiện một lần hết lượng dư nếu công suất máy cho phép.
III/.Lập quy trình công nghệ :
Theo đặc điểm chi tiết gia công, tính chất sử dụng các bề mặt và yêu cầu kỹ thuật ta lập được tiến trình công nghệ như sau:
1/.Làm sạch vật đúc, kiểm tra chất lượng phôi, cắt bỏ đậu rót, đậu ngót.
2/.Gia công mặt phẳng lắp ghép giữa hai thân .
3/.Gia công mặt phẳng đế .
4/.Gia công 4 lỗ ¯20 (khoan 4 lỗ và khoét, doa 2 lỗ chéo) .
5/.Gia công mặt phẳng giá đỡ .
6/.Kiểm tra độ song phẳng mặt phẳng giá đỡ .
7/.Gia công mặt phẳng tai.
8/.Gia công 4 lỗ trên giá đỡ ¯18.
9/.Lắp ghép và đánh số thứ tự theo từng cặp vỏ máy.
10/.Gia công lỗ phụ ¯20.
11/.Gia công lỗ bản lề ¯20.
12/.Gia công mặt đầu lỗ R28.
13/.Gia công lỗ R28.
14/.Gia công rãnh sàng.
15/.Tổng kiểm tra sản phẩm, nghiệm thu.
IV/.Thiết kế nguyên công :
1/.Nguyên công 1: (Kiểm tra và làm sạch vật đúc).
Kiểm tra các kích thước yêu cầu, làm sạch cát, cắt bỏ đậu rót, đậu ngót và đặc biệt phôi đúc không bị rỗ, nứt.
2/.Nguyên công 2: (Gia công mặt lắp ghép).
Chi tiết gia công là chi tiết dạng hộp nên chọn chuẩn thống nhất là mặt phẳng đế và hai lỗ chéo làm chuẩn. Theo đúng trình tự công nghệ thì ta phải tiến hành gia công mặt phẳng chuẩn trước nhưng ở đây cần gia công mặt lắp ghép trước vì để đảm bảo độ vuông góc giữa đường tâm lỗ chuẩn và mặt chuẩn khi gia công các bề mặt chuẩn.
a/.Định vị:
Chọn mặt phẳng đáy làm chuẩn thô hạn chế ba bậc tự do. Dùng mặt đáy làm chuẩn hạn chế được khối lượng gia công cho bề mặt lắp ghép và bề mặt giá đỡ song không đảm bảo lượng dư đều cho mặt giá đỡ. Đây là một nhược điểm lớn song bù lại với bề mặt định vị lớn đảm bảo chi tiết cứng vững trong quá trình gia công, nhất là quá trình phay sinh ra lực cắt lớn.
b/.Kẹp chặt:
Dùng đòn kẹp ren vít (đòn kẹp rút) phương lực kẹp vuông góc với bề mặt định vị .
c/.Chọn máy:
Máy phay đứng 6M12P.
Công suất động cơ chính 7 KW.
d/.Chọn dao:
Dùng dao phay mặt đầu răng chắp gắn mảnh hợp kim cứng BK8 có D=150 (mm) ; Z=10 (răng).
e/.Lượng dư gia công cơ:
Theo “Sổ tay công nghệ chế tạo máy I ” với vật đúc trong khuôn cát làm khuôn bằng tay, cấp chính xác I tra được lượng dư của phôi là Z=4,5 (mm). (Bảng VII-32).
Lượng dư giữa các bước :
Bước 1: Gia công thô (Do lượng dư lớn nên phải chia làm 2 lần chuyển dao).
Lần 1: 2 ( mm ).
Lần 2: 1,5( mm).
Bước 2: Gia công tinh với lượng dư Zb =1 (mm).
g/. Chế độ cắt :
-Bước 1:
+Lần 1: Chiều sâu cắt t =2 (mm).
Lượng chạy dao S theo bảng 5-33 trang 29 STCNCTM II tra được:
Sr=0,5() => Lượng chạy dao vòng S v= Sz .Z =5 ()
Tốc độ cắt V:
V= ().
Tra bảng 5-39 STCNCTM II ta có:
Cv=528 ; qv=0,2 ; m=0,32; xv=0,15.
yv=0,35 ; nv=0 ; z=0,2.
Theo bảng 5-1 : Kà=.
Theo bảng 5-2 : Kn=0,8 (Vì bề mặt có vỏ cứng).
Theo bảng 5-6 : Ku=0,77(Hệ số phụ thuộc vào vật liệu phần cắt).
Theo bảng 5-10 : Kj=1,1.
Vậy:
V=.
Số vòng quay tính toán:
nt= .
Chọn theo máy có : nm=200 ().
Vận tốc cắt thực tế là:
Vt=.
Lượng chạy dao phút:
Sp = Sz. Z. n=0,5.10.200=1000 ( ).
Thực tế không thể sử dụng được lượng chạy dao này vì lực cắt quá lớn nên giảm xuống còn 630 ().
+Lần 2: Mặc dù t nhỏ hơn nhưng vẫn giữ nguyên tốc độ cắt và lượng chạy dao như lần 1.
-Bước 2: Phay tinh
-Chiều sâu cắt: t =1 ( mm).
-lượng chạy dao: Sr=0,8 ().
-Tốc độ cắt:
V= ( ).
Các hệ số giống bước 1:
Suy ra: V=.
Số vòng quay tính toán:
nz=.
Chọn theo máy có : nm=500 ().
Như vậy vận tốc cắt thực tế là:
Vt=.
Lượng chạy dao:
Sp=Sz. n=0,8.235=188 ().
Chọn theo máy có: Sm =160 () .
Theo các kết quả trên có bảng:
Phay tinh
6M12P
BK8
1
160
500
Phay bán tinh
6M12P
BK8
1,5
630
200
Phay thô
6M12P
BK8
2
630
200
Bước
Máy
Dao
t ( mm )
S ()
n()
3/.Nguyên công 3: (Gia công mặt phẳng đế dùng làm chuẩn công nghệ).
Trong số các bề mặt gia công ta thấy bề mặt đáy dùng làm chuẩn công nghệ là hợp lý nhất. Cũng như mọi chi tiết dạng hộp khác để đảm bảo được độ chính xác gia công thường chọn chuẩn công nghệ là mặt phẳng và 2 lỗ định vị để làm chuẩn thống nhất .
a/.Định vị:
Dùng mặt phẳng lắp ghép đã gia công làm chuẩn tinh để định vị (khống chế 3 bậc tự do). Chi tiết định vị là 2 phiến tỳ có xẻ rãnh thoát phôi.
Vì phay mặt phẳng nên chỉ cần hạn chế 3 bậc tự do.
b/.Kẹp chặt:
Dùng cơ cấu kẹp liên động gồm 2 đòn kẹp rút để thao tác nhanh. Vị trí đặt lực kẹp là đặt vào 2 bên giá đỡ.
Lực kẹp có phương vuông góc với bề mặt định vị.
c/. Chọn máy:
Máy được dùng để gia công là máy phay đứng 6M12P.
d/.Chọn dao:
Dao phay mặt đầu gắn mảnh hợp kim cứng BK8 ( D=150 mm; Z=10).
e/.Tra lượng dư gia công cơ:
-Lượng dư phôi theo bảng VII-32 có: Zp=5 (mm).
-Phân phối lượng dư gia công cơ:
Phay thô: Chia 2 lần chuyển dao.
Lần 1: Z1=2 (mm).
Lần 2: Z2=2 (mm).
Phay tinh: Zt=1 (mm).
g/.Tính chế độ cắt:
*Gia công thô:
-Chiều sâu cắt : t = 2 (mm).
-Lượng chạy dao Sz: Theo bảng 5-33 STCNCTM II tra được :
Sz=0,2 ().
Tốc độ cắt:
V= ().
Tra theo bảng 5-39 STCNCTM II ta có:
Cv=445 ; qv=0,2 ; m=0,32; xv=0,15.
yv=0,35 ; pv=0 ; uv=0,2.
Theo bảng 7 “Thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy” có: T=180 (phút).
Kv = Kmv.Knv.Kuv = 1. 0,7. 0,83 = 0,58.
Vậy: Vt= ().
Số vòng quay tính toán:
nz=.
Chọn theo máy có : nm=160 ().
Như vậy vận tốc cắt thực tế là:
Vt=.
Lượng chạy dao:
Sp = Sz.Z.n =0,2.10.178 =356 ( ).
Thực tế chọn theo máy có Sm=315 ().
*Gia công tinh:
-Chiều sâu cắt: t=1 ( mm ).
-lượng chạy dao: Sv=0,8 ().
Sz=0,08 ().
-Tốc độ cắt V:
V= ().
=.
Số vòng quay tính toán:
nz= .
Chọn theo máy có : nm=250 ().
Như vậy vận tốc cắt thực tế là:
Vt=.
Lượng chạy dao phút:
Sp=Sz.Z.n=0,8.250=200 ().
Dựa trên các số liệu tính toán ta lập được bảng sau:
Phay tinh
6M12P
BK8
1
200
250
Phay bán tinh
6M12P
BK8
2
356
160
Phay thô
6M12P
BK8
2
356
160
Bước
Máy
Dao
t(mm)
S()
n()
4/.Nguyên công 4: (Khoan 4 lỗ ¯20 và Khoét, doa 2 lỗ chéo ¯20).
Các lỗ này được gia công để làm chuẩn định vị khi gia công các bề mặt khác.
a/.Định vị:
Để xác định vị trí đường tâm các lỗ cần phải hạn chế đủ 6 bậc tự do. ở đây sử dụng mặt lắp ghép với thân trên đã gia công tinh làm chuẩn hạn chế 3 bậc tự do. Ngoài ra còn bố trí 3 chốt tỳ (Bản vẽ sơ đồ nguyên công đã thể hiện) để hạn chế nốt 3 bậc tự do còn lại. Như vậy chi tiết đã được hạn chế đủ 6 bậc tự do.
b/.Kẹp chặt:
Do lực chiều trục P0 khi khoan, trọng lượng Q của chi tiết cùng chiều với phương lực kẹp và có tác dụng kẹp nên lực kẹp đòi hỏi nhỏ vì vậy bố trí 1 đòn kẹp ren vít.
Sơ đồ định vị và kẹp chặt chi tiết gia công:
c/.Chọn máy:
Máy khoan cần 2H53.
d/.Chọn dao:
- Khoan 2 lỗ ¯20 : Mũi khoan ¯20 có vật liệu phần cắt là hợp kim cứng (HKC) BK8.
Khoan 2 lỗ ¯17,5: Mũi khoan ¯17,5 HKC BK8.
Khoét 2 lỗ ¯19,75: Mũi khoét thép gió P18.
Doa 2 lỗ ¯20: Mũi doa ¯20 A3 thép gió P18.
e/.Lượng dư gia công:
-Khoan: t= ( mm ).
-Khoét: t= ( mm ).
-Doa: t= ( mm ).
g/.Tra chế độ cắt :
*Khoan lỗ ¯20:
+t= 8,75 ( mm ).
+S:Theo bảng 5-36 STCNCTM II tra được lượng chạy dao là: 0,3 ().
Tốc độ cắt V: Tính theo công thức.
V= ( ).
Như vậy:
V= ( ).
nt=.
Chọn theo máy có: nm=560 ().
Vậy:
Vt= ().
Lượng chạy dao chọn theo máy là: Sv=0,3 ().
*Khoan - Khoét - Doa lỗ ¯20 A4:
+Khoan lỗ ¯17,5.
-Chiều sâu cắt: t= 8,75 (mm).
-Lượng chạy dao S: Theo bảng 5-36 STCNCTM II có S=0,3 ().
-Tốc độ cắt
Các file đính kèm theo tài liệu này:
- DA0472.DOC