Thiết kế qui trình công nghệ gia công chi tiết ống côn bắt chầy của máy dập

THUYẾT MINH ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY
I. NHIỆM VỤ THIẾT KẾ
Thiết kế qui trình công nghệ gia công chi tiết ống côn bắt chầy của máy dập
đảm bảo yêu cầu kỹ thuật đã cho trong bản vẽ chi tiết.
II. PHÂN TÍCH CHỨC NĂNG LÀM VIỆC CỦA CHI TIẾT.
Đây là một dạng chi tiết thuộc loại chi tiết dạng bạc.Đó là những chi tiết
dạng ống tròn, thành mỏng…Trong quá trình làm việc chi tiết luôn chịu :
+ Mài mòn lớn
+ ứng suất thay đổi theo chu kì
+ Lực va đập
+ Tải trọng động lớn
Cũng như các chi tiết dạng khác, tính công nghệ trong việ gia công để đạt
các yêu cầu kĩ thuật cần thiết .Trước hết cần chú ý đến đặc trưng quan trọng đối
cới các chi tiết dạng bạc là tỉ số giữa chiều dài và đường kính ngoài lớn nhất của
chi tiết. Tỉ số phải thoả mãn trong giới hạn: 0,5 ÷ 3,5
Tiếp đến phải chú ý đến kích thước lỗ của bạc bởi vì cùng một đường
kính gia công lỗ bao giờ cũng khó hơn gia công trục.
Bề dày của thành bạc cũng không nên quá mỏng để tránh biến dạng khi gia
công và nhiệt luyện.
Theo đề bài:
88,0
210
188
max
==
D
l
như vậy thoả mãn điều kiện
Yêu cầu kỹ thuật cơ bản.
- Độ không song song tâm mặt côn và lỗ φ60 và φ210 < 0,02
- Độ ô van mặt côn < 0,02.

- Nhiệt luyện đặt HRC = 40 - 50
II. PHÂN TÍCH TÍNH CÔNG NGHỆ TRONG KẾT CẤU CỦA CHI
TIẾT.
Cũng như các chi tiết dạng khác, tính công nghệ trong việ gia công để đạt
các yêu cầu kĩ thuật cần thiết .Trước hết cần chú ý đến đặc trưng quan trọng đối
cới các chi tiết dạng bạc là tỉ số giữa chiều dài và đường kính ngoài lớn nhất của
chi tiết. Tỉ số phải thoả mãn trong giới hạn: 0,5 ÷ 3,5
Tiếp đến phải chú ý đến kích thước lỗ của bạc bởi vì cùng một đường
kính gia công lỗ bao giờ cũng khó hơn gia công trục.
Bề dày của thành bạc cũng không nên quá mỏng để tránh biến dạng khi
gia công và nhiệt luyện.
Theo đề bài:
88,0
210
188
max
==
D
l
như vậy thoả mãn điều kiện
Đường kính lỗ φ146 phải giảm xuống φ140 để thnhf lỗ φ17 sẽ không quá
mỏng, tránh biến dạng khi gia công .
Khi gia công chi tiết dạg bạc, yêu cầu kĩ thuật quan tọng nhất là độ không
đồng tâm giữa mặt ngoài và mặt lỗ, cũng như dộ vuông góc giữa mặt đầu và đường
tâm lỗ. Cụ thể như sau:
+ Mặt trụ ngoài φ210 và φ100 đạt cấp chính xác: 7 - 10.
+ Độ nhám mặt đầu: R
a
=2,5 ;R
z

= 40 – 10
+ Độ không vuông góc giữa mặt đầu và đường tâm lỗ
+ Độ nhám bề mặt ngoài R
a
= 2,5.
+ Độ nhám bề mặt lỗ R
a
= 2,5 – 0,
III. XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT.
Để xác định dạng sản xuất ta phải dựa vào trọng lượng của chi tiết và sản
lượng chi tiết hàng năm.
a) Tính trọng lượng của chi tiết .
- Tính thể tích chi tiết.
Để tính được thể tích của chi tiết ta tiến hành chi chi tiết ra làm nhiều phần
để tính các V
i
sau đó lấy tổng các V
i
vậy sau khi tính toán ta được V = 1,3(dm
3
)
- Khối lượng riêng của hợp kim thép : γ = 7,85 kG/dm
3
.
- Trọng lượng của chi tiết.
Q = γ.V
Vậy Q = 1,3.7,85 =10,3 (kg)
b) Tính sản lượng chi tiết.
Sản lượng chi tiết hàng năm được xác định theo công thức :

).
100
1.(.1
αβ
+
+= mNN
N - Số chi tiết được sản xuất trong 1 năm.
N1 - Số sản phẩm được giao N1 = 10000.
m - Số chi tiết trong 1 sản phẩm, (m =1).
β - Số chi tiết được chế tạo thêm để dự trữ ( lấy β = 6).
α - Tính đến tỷ lệ % phế phẩm (α = 4).
11000)
100
64
1.(10000 =
+
+=N
(chi tiết/năm)
c) Xác định dạng sản xuất.
Dạng sản xuất được xác định theo bảng 2 TKĐACNCTM ta có dạng sản
xuất hàng hàng khối.
IV. CHỌN PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI.
- Do các đặc điểm của phôi như :
+ Sản xuất hàng khối.
+ Vật liệu là thép.
+ Chi tiết không lớn.
- Do đó, có thể chế tạo chi tiết theo phương pháp đúc trong khuôn cát. Căn
cứ vào điều kiện sản xuất của nước ta, qui định phương pháp đúc trong khuôn cát
với:
+ Khuôn cát làm bằng máy.

+ Mẫu làm băng kim loại
- Chọn mặt phân khuôn : Mặt phân khuôn được biểu diễn trên hình vẽ.

V. THIẾT KẾ QUI TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT.
1. Xác định đường lối công nghệ.
Sau khi phân tích kết cấu của chi tiết, dạng sản xuất là hàng khối và trong
điều kiện sản xuất ở nước ta hiện nay, ta chọn phương án phân tán nguyên công, sử
dụng nhiều đồ gá chuyên dùng để gia công trên các máy thông dụng.
2. Tính toán và lập qui trình công nghệ gia công chi tiết.
Nguyên công tạo phôi.
Chế tạo phôi bằng phương pháp đúc.
Đúc trong khuôn cát, mẫu bằng kim loại.
Nguyên công ủ và làm sạch phôi.
Sau khi đúc, phôi phải được ủ để khử ứng suất dư, sau đó phôi phải được
làm sạch trước khi gia công cơ.
Từ những sự phân tích trên đây ta có thể có được các nguyên công chủ yếu
để gia công sau :
- Nguyên công 1 : Gia công đầu to (tiện ngoài, mặt đầu, vai, tiện lỗ φ140)
- Nguyên công 2 : Gia công đầu nhỏ (tiện ngoài, mặt đầu, vai, tiện côn
ngoài, tiện ren M100×2)
- Nguyên công 3 : Gia công lỗ φ60(khoét, doa)
- Nguyên công 4 : Gia công các lỗ ở đầu lớn (4 lỗ φ17, 2 lỗ ren M16 ).
- Nguyên công 5 : Tiện côn trong đầu nhỏ với độ côn10
0
.
- Nguyên công 6 : Tổng kiểm tra
Nguyên công 1:Gia công đầu to
(Nguyên công tạo mặt phẳng tinh để gia công các mặt khác)
•
Định vị và kẹp chặt.

Chi tiết được định vị trên mâm cặp 3 chấu tự định tâm mặt đầu(φ100) được
tỳ sát vào một mặt phẳng của mâm cặp (hạn chế 3 bậc tự do), 3 chấu hạn chế chi
tiết 2 bậc tự do. Như vậy chi tiết bị hạn chế 5 bậc tự do.
•
Tính toán lượng dư gia công.

+ Bước 1 : Tiện khoả mặt đầu đạt kích thước φ210
- Với kích thước lớn nhất φ210 tra bảng 394 sổ tay công nghệ tập 1ta có:
lượng dư là Z = 2,5(mm).
+ Bước 2 :Tiện ngoài dạt kích thước 45 (mm) ta có:
lượng dư là Z = 2(mm).
+ Bước 3 : Tiện mặt bích đối diện
lượng dư là Z = 2(mm).
+ Bước 4 : Tiện lỗ φ140 ta có:
lượng dư là Z = 2,5(mm).
Nguyên công 2 : Gia công đầu nhỏ.
Nguyên công này được chia làm 3 bước.
+ Bước 1: Khoả mặt đầu đạt φ100.
Lượng dư là Z = 2,5(mm).
+ Bước 2: Tiện thô ngoài đạt φ100
lượng dư là Z = 2,5 (mm).
+ Bước 3 :Tiện mặt côn với lượng dư bé nhất Z=2,5(mm)
Nguyên công 3 : Khoét, doa lỗ φ60
lượng dư tổng cộng Z = 2(mm).
+ Bước 1: Khoét 1,5(mm)
+ Bước 2: Doa 0,5(mm).
Nguyên công 4 : Khoan 4 lỗ φ17, 2 lỗ M16 và tarô ren 2 lỗ M16
Lượng dư bằng đường kính lỗ với chiều sâu lỗ là 45(mm).
Nguyên công 5 : Tiện côn 10

0

Lượng dư Z = 2,5(mm)

•
Tính toán chế độ cắt cho từng nguyên công

Nguyên công 1: Gia công đầu to trên máy tiện
- Chọn máy :Máy tiện 1K62. Công suất động cơ N
m
= 10kW.
Thông số máy: Chiều cao tâm 200mm.Số vòng quay trục chính 12,5..2000
vòng /phút,bước tiến dao dọc 0,07…4,15, bước tiến dao ngang 0,035…2,08
Chọn dao:Dao tiện lỗ trong ta dùng dao ba gắn mảnh hợp kim T15K6
Dao tiện đầu cong có gắn mảnh hợp kim cứng T15k6
Dao tiện ngoài để khoả thẳng mặt đầu HKC T15K6
( Tra theo bảng 6-1 Dao tiện Sổ tay Công nghệ Chế Tạo Máy ):
+ Bước 1: Tiện khoả mặt đầu φ210 với R
z
= 3,2 ⇒ Ta phải chia làm tiện
thô và tiện tinh
a)Tiện thô :
+ Chọn chiều sâu cắt t = 2(mm) với vật liệu là thép C tra bảng 5.60 - sổ tay
CN T
2
ta chọn được lượng chạy giao là S = 0,5 (mm /vòng).
Tra bảng 5.64 – sổ tay CN ta chọn được V
cắt
= 255(m/ph).
Từ đây ta có thể tính được vận tốc cắt thực tế V

tt
= V
cắt
.K
1
.K
2
K
1
: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào nhóm và cơ tính của thép cho trong
bảng 5-3 Sổ tay CNCTM- k
1
= 0,9
K
1
: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào nhóm và cơ tính của thép cho trong
bảng 5-3 Sổ tay CNCTM- k
1
= 0,9
K
2
: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào trạng thái của bề mặt gia công và chu
kỳ bền của dao cho trong bảng 5-37 Sổ tay CNCTM- k
2
= 0,6
K
3
: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào dạng gia công cho trong bảng 5-36 Sổ
tay CNCTM- k
3

= 0,75.
Vậy tốc độ tính toán là: V
tt
=V
cắt
.k
1
.k
2
.k
3
=255.0,9.0,6.0,75 =103 (m/ph).
⇒ số vòng quay của động cơ : n
t
=
1000. 1000.103
156,7
. 3,14.210
t
v
d
π
= =
(v/ph)
Ta chọn theo số vòng quay của máy: n
t
=160(v/ph).
Tính lại vận tốc cắt: V
tt
=

. .
100
1000
e
d n
π
=
(m/ph)
Tra bảng 5.68 sổ tay CNT
2
ta có được công suất yêu cầu N=2,9 (KW). Như vậy
máy đã chọn thoả mãn yêu cầu.
b)Tiện tinh mặt đầu φ210.
Với chiều sâu cắt t = 0,5 (mm).Tra bảng 5.62 với bán kính đỉnh dao 1mm, vật liệu
là thép ta có : lượng chạy dao S = 0,11(mm/vòng).
Từ bảng 5.64 ta có V
cắt
= 409 (m/ph) ⇒ V
tt
= 409.K
1
.K
2
.K
3
=165,6(v/ph).
 số vòng quay của trục chính n
e
=
1000.

251
.
t
v
d
π
=
(v/ph). Ta chọn số vòng quay theo
máy n
e
= 250(v/ph) ⇒ tính lại vận tốc cắt V
cắt
=
. .
165
1000
e
d n
π
=
(m/ph)
 Tra bảng 5.68 sổ tay CNT
2
ta chọn được công suất yêu cầu: N= 2(KW). Như
vậy máy đã chọn thoả mãn yêu cầu.
Bước 2:Tiện ngoài đầu to đạt R
a
=3,2 với φ210, lượng dư 2(mm)
a)Tiện thô: Với chiều sâu cắt t = 1,5(mm). Tra bảng 5.60 sổ tay CNT
2

ta chọn được
lượng chạy dao S = 0,7(mm/vòng).
Từ bảng 5.64 ta tra được V
cắt
=205 (m/ph) ⇒ V
tt
=205.0,6.0,75.0,9 = 83 (m/ph)
⇒ số vòng quay của máy : n
e
=
1000.
126
.
t
v
d
π
=
(v/ph).Ta chọn theo số vòng quay theo
máy n
e
= 130 (v/ph).
Tính lại vận tốc cắt V
cắt
=
. .
1000
e
d n
π

=
85,7(m/ph). Tra bảng 5.68 ta chọn được
công suất yêu cầu của máy N= 2,4 (KW).Giá trị này thoả mãn máy đã chọn.
b)Tiện tinh mặt đầu.
Với chiều sâu cắt t = 0,5(mm) tra bảng 5.62 sổ tay CNT
2
ta có S =
0,2(mm/vòng)
V
cắt
= 95 (m/ph) .Ta tính số vòng quay của máy n
e
=
1000.
.
t
v
d
π
=
144(v/ph)
Ta chọn số vòng quay theo máy n
e
=150(v/ph).
Ta xác định lại vận tốc cắt V
cắt
=
. .
1000
e

d n
π
=
99(m/ph). Tra bảng 5.68 sổ tay CNT
2
ta
chọn được công suất yêu cầu: N = 2(KW).Như vậy thoả mãn loại máy đã chọn
Bước 3 : Tiện mặt bích đối diện.
Lượng dư 2 (mm), do bề mặt này không có yêu cầu về cấp chính xác nên ta
chỉ gia công thô 1 lần cho cả lượng dư.
Với chiều sâu cắt t = 2(mm) tra bảng 5.60 sổ tay CNT
2
ta có lượng chạy dao
S =0,7(mm/vòng).Tra bảng 5.64 ⇒ V
cắt
= 231(m/ph)
⇒ V
tt
= 231.0,6.0,75.0,9 =94(m/ph)
⇒ số vòng quay của máy n
e
=
1000.
.
t
v
d
π
=
143 (v/ph). Ta chọn số vòng quay theo

máy n
e
=150(v/ph).Ta tính lại vận tốc cắt V
cắt
=
. .
1000
e
d n
π
=
99(m/ph).
Dựa vào các giá trị, tra bảng 5.68 ta có công suất yêu cầu N = 2(KW).Thoả mãn
Bước 4: Tiện lỗ φ140
Do lỗ không có yêu cầu về cấp chính xác nên ta chỉ gia công thô một lần cho cả
lượng dư. Với chiều sâu cắt t = 2,5(mm) tra bảng 5.61 ta có lượng chạy dao
S=0,3(mm/vòng). Tra bảng 5.64 sổ tay công nghệ tập 2 ta có V
cắt
= 236 (v/ph).
⇒V
tt
= 236.0,6. 0,75 . 0,9 =96(m/ph)
⇒ số vòng quay của máy n
e
=
1000.
.
t
v
d

π
=
218(v/ph). Chọn n
e
theo máy n
e
= 220(v/ph)
Tính lại vận tốc cắt V
cắt
=
. .
1000
e
d n
π
=
97(m/ph)
Từ các giá trị trên ta có thể tra được công suất yêu cầu của máy N = 2,4(KW).Thoả
mãn loại máy đã chọn.
Nguyên công 2 : Gia công đầu đầu nhỏ trên máy tiện
Các thông số máy đã được chọn ở trên
Bước 1 : Tiện khoả mặt đầu đạt φ100
Do yêu cầu về cấp chính xác nên ta tiến hành 2 lần tiến dao để cắt hết lượng dư
a) Tiện thô với chiều sâu cắt t = 2(mm).
Tra bảng 5.60 sổ tay T
2
ta có lượng chạy dao S = 0,7(mm/vòng).