NỘI DUNG THUYẾT MINH VÀ TÍNH TOÁN ĐỒ ÁN MÔN HỌC CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY

NỘI DUNG THUYẾT MINH VÀ TÍNH TOÁN ĐỒ ÁN MÔN HỌC CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY

Đồ án công nghệ chế tạo máy Lời nói đầu Hiện nay trong các ngành kinh tế nói chung và đặc biệt là ngành cơ khí đòi hỏi kỹ s cơ khí và cán bộ kỹ thuật cơ khí đợc đào tạo ra phải có kiến thức cơ bản vững chắc và tơng đối rộng đồng thời phải biết vận dụng những kiến thức đó để giải quyết những vấn đề cụ thể thờng gặp trong sản xuất. Môn học công nghệ chế tạo máy có vị trí quan trọng trong chơng trình đào tạo kỹ s và cán bộ kỹ thuật về thiết kế, chế tạo các loại máy và các thiết bị cơ khí phục vụ các ngành kinh tế trong nền kinh tế quốc dân. Để giúp cho sinh viên nắm vững đợc các kiến thức cơ bản của môn học và làm quen với nhiệm vụ thiết kế,trong chơng trình đào tạo, đồ án môn học công nghệ chế tạo máy là không thể thiếu đợc đối với sinh viên chuyên ngành chế tạo máy khi kết thúc môn học. Sau một thời gian tìm hiểu và với sự hớng dẫn chỉ bảo tận tình của thầy giáo:Nguyễn Viết Tiếp,em đã hoàn thành đồ án môn học công nghệ chế tạo máy đợc giao. Trong quá trình thiết kế em đã cố gắng tìm hiểu các tài liệu liên quan tuy nhiên sẽ không tránh khỏi những sai sót ngoài ý muốn vì thiếu kinh nghiệm thực tế, thiết kế. Do vậy em rất mong đợc sự chỉ bảo của các thầy cô giáo trong bộ môn công nghệ chế tạo máy và sự đóng góp ý kiến của các bạn để em hoàn thiện hơn đồ án của mình cũng nh hoàn thiện hơn vốn kiến thức em vẫn mong đ- ợc học hỏi. Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo: Nguyễn Viết Tiếp đã hớng dẫn em hoàn thiện đồ án môn học này. Hà Nội, ngày tháng năm 2005 Sinh viên: Nguyễn Đức Thành Nguyễn Đức Thành CTM6 - K46 - 1 - Đồ án công nghệ chế tạo máy Nội dung thuyết minh và tính toán Đồ án môn học Công Nghệ Chế Tạo Máy I. Phân tích chức năng làm việc của chi tiết: Dựa vào đặc điểm kết cấu của chi tiết ta thấy đây là chi tiết dạng càng chúng là một loại chi tiết có một hoặc một số lỗ cơ bản mà tâm của chúng song song với nhau hoặc tạo với nhau một góc nào đó. Chi tiết dạng càng thờng có chức năng biến chuyển động thẳng của chi tiết này (thờng là piston của động cơ) thành chuyển động quay của chi tiết khác nh là trục khuỷu hoặc ngợc lại. Ngoài ra chi tiết dạng càng còn dùng để đẩy bánh răng khi cần thay đổi tỉ số truyền trong các hộp tốc độ. Trên chi tiết dạng càng ngoài những lỗ cơ bản cần đợc gia công chính xác còn có những lỗ dùng để kẹp chặt các rãnh then, các mặt đầu của lỗ và những yếu tố khác cần đợc gia công. Nh vậy trong trờng hợp này chi tiết đã cho là tay biên trong động cơ đốt trong có nhiệm vụ biến chuyển động tịnh tiến của pit tong thành chuyển động quay cua trục khuỷu, đây là chi tiết điển hình nhất của chi tiết dạng càng. Khi làm việc tay biên chịu: + lực khí thể + lực quán tính của nhóm pittông và lực quán tính của bản thân tay biên. + các lực trên đều là lực tuần hoàn,va đập. Nguyễn Đức Thành CTM6 - K46 - 2 - Đồ án công nghệ chế tạo máy II. Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết: Bề mặt làm việc chủ yếu của tay biên là hai bề mặt trong của hai lỗ, do vậy cần đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật sau: + Kích thớc các lỗ đợc gia công đạt cấp chính xác 7-9, độ nhám bề mặt R a = 1,25-0,63. + Độ song song của các tâm các lỗ cơ bản trong khoảng 0,03-0,05 mm trên 100 mm chiều dài. +Độ không vuông góc của tâm lỗ so với mặt đầu trong khoảng 0,05-0,1 mm trên 100mm bán kính. + Độ không song song của các mật đầu các lỗ cơ bản khác trong khoảng 0,05- 0,25 mm trên 100mm bán kính mặt đầu. + Các mặt làm việc của chi tiết đợc nhiệt luyện đạt độ cứng 50-55 HRC. Từ các yêu cầu kỹ thuật ta có thể đa ra một số nét công nghệ điển hình khi gia công chi tiết tay biên nh sau: + Kết cấu phải bảo đảm khả năng cứng vững + Với tay biên có kích thớc nhỏ ta dùng phôi dập + Kết cấu của chi tiết nên chọn đối xứng qua mặt phẳng nào đó. Đối với tay biên các lỗ vuông góc cần phải thuận lợi cho việc gia công lỗ. + Kết cấu của chi tiết phải thuận lợi cho việc gia công nhiều chi tiết cùng một lúc. + Hình dáng của chi tiết phải thuận lợi cho việc chọn chuẩn thô và chuẩn tinh thống nhất. Nguyễn Đức Thành CTM6 - K46 - 3 - Đồ án công nghệ chế tạo máy Với tay biên, nguyên công đầu tiên gia công hai mặt đầu cùng một lúc để đảm bảo độ song song của 2 mặt đầu làm chuẩn cho các nguyên công sau ( gia công hai lỗ chính ) nên chọn chuẩn thô là hai mặt thân biên không gia công và thứ tự gia công của hai mặt đầu là phay bằng hai dao phay đĩa 3 mặt sau đó mài phẳng để đạt yêu cầu. III. Xác định dạng sản xuất: Dạng sản xuất đợc xác định dựa theo công thức tính sản lợng hàng năm sau đây: + += 100 1. 1 mNN Trong đó: N : Số chi tiết tổng cộng đợc sản xuất trong một năm N 1 :Số sản phẩm đợc sản xuất trong một năm theo kế hoạch,N 1 =6.000 chi tiết m : Số chi tiết trong một sản phẩm : lợng sản phẩm dự phòng do sai hỏng khi tạo phôi dập gây ra ( = 3%- 6%).Chọn = 4% : Số chi tiết đợc chế tạo thêm để dự trữ ( = 5% - 7%). Chọn = 6% Thay số ta có: 6600 100 64 11.6000 = + +=N ( sản phẩm/năm). Sau khi xác định đợc sản lợng hàng năm ta phải xác định trọng lợng của chi tiết. Trọng lợng của chi tiết đợc xác định theo công thức: Q = V. Với: V 0.123 dm 3 = 7,852 kg/dm 3 Q = V. = 0,123.7,852 1 kg Theo bảng 2 trang 13 - HD thiết kế đồ án CNCTM, ta có: Dạng sản xuất: Hàng loạt lớn Nguyễn Đức Thành CTM6 - K46 - 4 - Đồ án công nghệ chế tạo máy IV. Xác định phơng pháp chế tạo phôi: Phơng pháp tạo phôi phụ thuộc vào tất nhiều vấn đề nh chức năng và kết cấu của chi tiết máy trong cụm máy ,vật liệu sử dụng ,yêu cần kỹ thuật ,hình dáng bề mặt và kích thớc của chi tiết,quy mô và tính loạt của sản xuất.Chọn phôi nghĩa là chọn loại vật liệu chế tạo ,phơng pháp hình thành phôi ,xác định lợng d gia công cho các bề mặt ,tính toán kích thớc và quyết định dung sai cho quá trình chế tạo phôi. Chọn phôi là một bài toán không dễ dàng. Phơng án cuối cùng chỉ có thể đợc quyết định sau khi đã tính toán giá thành của phôi và giá thành của sản phẩm sau khi gia công cơ. Trong khuôn khổ một đồ án môn học không thể trình bày một cách đầy đủ phơng pháp chế tạo phôi. Dựa vào kết cấu của chi tiết với đặc trng là chi tiết rát lớn cũng nh những yêu cầu kỹ thuật và tính kinh tế của sản phẩm .Ta chọn vật liệu chế tạo phôi là thép 45 và phơng pháp chế tạo phôi là phơng pháp dập V. Lập thứ tự các nguyên công: (vẽ sơ đồ gá đặt, ký hiệu định vị, kẹp chặt, chọn máy, chọn dao, vẽ chiều chuyển động của dao, của chi tiết) 1. Lập sơ bộ các nguyên công: - Nguyên công 01: Phay hai mặt đầu, gia công trên máy phay ngang bằng hai dao phay đĩa 3 mặt - Nguyên công 02: Mài phẳng hai mặt đầu (đạt đợc độ nhám R a 1,25- cấp độ bóng cấp 7) để làm chuẩn định vị cho các nguyên công sau - Nguyên công 03: Gia công lỗ nhỏ tay biên và vát mép lỗ, gia công trên máy doa bằng mũi khoét, doa và dao vát mép. - Nguyên công 04: Vát mép - Nguyên công 05: Gia công mặt lắp ghép đầu to tay biên, mặt lắp bu lông và mặt chuẩn phụ trên máy phay ngang bằng dao phay đĩa. - Nguyên công 06: Mài mặt lắp ghép đầu to tay biên, mặt lắp bu lông trên máy mài. - Nguyên công 07: Gia công lỗ lắp bu lông. - Nguyên công 08:Lắp nắp biên vào thân biên. Nguyễn Đức Thành CTM6 - K46 - 5 - Đồ án công nghệ chế tạo máy - Nguyên công 09: Khoan 2 chốt đinh vị. - Nguyên công 10: Mài phẳng lại hai mặt đầu của tay biên trên máy mài. - Nguyên công 11: Khoét và doa vát mép lỗ đầu to trên máy doa. - Nguyên công 12: Vát mép. - Nguyên công 13:Phay mặt lỗ dẫn dầu. - Nguyên công 14: Khoan lỗ dẫn dầu. - Nguyên công 15: Hạ bậc đầu nhỏ. - Nguyên công 16: Kiểm tra và nghiệm thu. 2. Thiết kế cụ thể các nguyên công: 2.1. Nguyên công 01: Gia công hai mặt đầu: Lập sơ đồ gá đặt: Hai mặt đầu tay biên cần đảm bảo độ song song và cần phải đối xứng qua mặt phẳng đối xứng của chi tiết, bởi vậy ta sử dụng cơ cấu kẹp tự định tâm hạn chế cả 3 bậc tự do, và má kẹp có khía nhám định vị vào hai mặt phẳng của thân tay biên bởi đây là chuẩn thô. Kẹp chặt: Dùng hai miếng kẹp để kẹp chặt chi tiết, hớng của lực kẹp từ hai phía cùng tiến vào, phơng của lực kẹp cùng phơng với phơng của kích thớc thực hiện, dùng cơ cấu bàn phân độ. Chọn máy: Máy phay nằm ngang 6H82. Chọn dao: Phay bằng hai dao phay đĩa ba mặt thép gió, có các kích thớc sau : Nguyễn Đức Thành CTM6 - K46 - 6 - Đồ án công nghệ chế tạo máy D = 160 mm, d = 40 mm, B = 14 mm, số răng Z = 16 răng. 2.2. Nguyên công 02:Mài 2 mặt đầu tay biên: Lập sơ đồ gá đặt: Chi tiết đợc khống chế 3 bậc tự do, gá trên bàn từ của máy mài. Kẹp chặt: Chi tiết đợc kẹp chặt bằng lực từ của bàn máy mài. Chọn máy: Máy mài phẳng 3B722 Chọn dao: Đá mài phẳng có các kích thớc sau ( Tra theo bảng 4 - 170 Sổ tay CNCTM tập 1): D = 200 mm, d = 50 mm, H = 30 mm. 2.3. Nguyên công 03: Gia công lỗ nhỏ tay biên và vát mép lỗ, gia công trên máy doa toạ độ bằng mũi khoét, doa và dao vát mép. Lập sơ đồ gá đặt: Mặt phẳng hạn chế 3 bậc tự do định vị vào mặt đầu, bạc côn chụp vào đầu biên nhỏ hạn chế 2 bậc tự do và một chốt định vị chống xoay tỳ vào mặt lỗ lỗ đầu to tay biên. Nguyễn Đức Thành CTM6 - K46 - 7 - Đồ án công nghệ chế tạo máy Kẹp chặt: Dùng cơ cấu trụ trợt thanh răng và kẹp từ trên xuống. Chọn máy: Máy khoan phay doa liên hợp có trục chính thẳng đứng của Nga 2254BM4 có công suất động cơ truyền dẫn trục chính 8 kW. Chọn dao: Mũi khoét, mũi doa và dao vát mép 2.4. Nguyên công 04: Vát mép đầu còn lại Lập sơ đồ gá đặt: Định vị tơng tự nh nguyên công 3. 2.5. Nguyên công 05: Gia công mặt lắp ghép đầu to tay biên, mặt lắp bu lông. Lập sơ đồ gá đặt: Định vị bằng mặt đầu hạn chế 3 bậc tự do. Dùng chốt trụ ngắn ở lố đầu nhỏ tay biên hạn chế 2 bậc tự do và điểm tỳ di động trên mặt chuẩn phụ tay biên để hạn chế bậc tự do xoay. Nguyễn Đức Thành CTM6 - K46 - 8 - Đồ án công nghệ chế tạo máy Kẹp chặt: Dùng cơ cấu đòn kẹp, phơng của lực kẹp thẳng đứng. Dồn kẹp đợc đặt ở ngay trên đầu to của tay biên để tăng độ cứng vững. Chọn máy: Máy phay ngang vạn năng 6H82. Công suất của máy N m = 10kW Chọn dao: Phay bằng hai dao phay đĩa ba mặt thép gió, có các kích thớc : D = 100 mm, d = 27 mm, B = 18 mm, số răng Z = 12 răng. 2.6. Nguyên công 06:Mài mặt lắp ghép đầu to tay biên, mặt lắp bu lông và mặt chuẩn phụ: Lập sơ đồ gá đặt: Tơng tự nh trên. Kẹp chặt:Tơng tự nh trên. Chọn máy: Máy mài phẳng 3E721B3-1. Công suất của máy N m = 7,5 kW Chọn dao: Sử dụng đá mài (Tra theo bảng 4 - 170 Sổ tay CNCTM tập 1): Ký hiệu: , D = 150 mm, H = 60 mm, d = 50 mm, vật liệu : 1A 2.7. Nguyên công 07: Gia công lỗ lắp bu lông Lập sơ đồ gá đặt: Để đảm bảo độ vuông góc của 2 lỗ với mặt lắp ghép, ta dùng sơ đồ định vị nh sau: Dùng mặt phẳng hạn chế 3 bậc tự do định vị vào mặt đầu của tay biên. Dùng 1 mặt phẳng nữa để hạn chế 2 bậc tự do. Một chốt trám hạn chế 1 bậc tự do định vị vào lỗ đầu nhỏ của tay biên. Nguyễn Đức Thành CTM6 - K46 - 9 - Đồ án công nghệ chế tạo máy Kẹp chặt: Dùng cơ cấu đòn kẹp để kẹp chặt chi tiết gia công ngay tại đầu to của chi tiết. Chọn máy: Máy khoan đứng 2H175. Công suất của máy N m = 10kW. Chọn dao: Chọn mũi khoan ruột gà 12mm 2.8. Nguyên công 08:Lắp nắp biên với thân biên. Thực hiện trên bàn nguội. 2.9. Nguyên công 09: Khoan 2 lỗ định vị. Lập sơ đồ gá đặt:Tơng tự nh sơ đồ gá khoan lỗ bắt bu lông. 2.10. Nguyên công 10 : Mài phẳng lại hai mặt đầu của tay biên trên máy mài Lập sơ đồ gá đặt: Định vị bằng mặt đầu hạn chế 3 bậc tự do trên phần tay biên chính. Dùng một chốt tự lựa (tỳ vào phần tay biên phụ lắp thêm) để tăng cờng độ cứng vững. Nguyễn Đức Thành CTM6 - K46 - 10 - [...]... 29,16 àm - 31 - Đồ án công nghệ chế tạo máy Tài liệu tham khảo 1 Cơ sở công nghệ chế tạo máy tập - NXB KHKT 2003 Bộ môn Công nghệ CTM- Trờng đại học Bách Khoa - HN 2 Thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy PGS-TS Trần Văn Địch 3 Hớng dẫn thiết kế đồ án CN CTM-NXB KHKT 2004 GS-TS Nguyễn Đắc Lộc Th.S Lu Văn Nhang Nguyễn Đức Thành CTM6 - K46 - 32 - Đồ án công nghệ chế tạo máy 4 Đồ gá gia công cơ - NXB KHKT... với bạc dẫn và đợc định vị bằng vít hãm Phiến dẫn: Ta dùng phiến dẫn cố định đợc lắp ghép chính xác với thân đồ gá bằng 2 bu lông M10 và 2 chốt côn định vị ( chốt côn 1/50) Nguyễn Đức Thành CTM6 - K46 - 30 - Đồ án công nghệ chế tạo máy 9.6 Tính sai số chế tạo của đồ gá Khi chế tạo đồ gá sẽ có sai số đồ gá, làm cho việc gia công chi tiết không chính xác, do đó khi chế tạo đồ gá ta phải chế tạo nó đạt... Tính toán 2x1 2x1.28 2 3 3 2x2.5 2 +0.3 - -1 +0.5 - -1.3 1 1 +0.5 - -1.5 +0.5 - 17 - Đồ án công nghệ chế tạo máy -1.3 VI Tính chế độ cắt của một bề mặt nào đó, còn tất cả các bề mặt gia công khác của chi tiết thì tra bảng Nguyên công tính chế độ cắt (trùng nguyên công thiết kế đồ gá): Nguyên công3 : Gia công lỗ đầu nhỏ để đạt kích thớc 42+0,015 và cấp nhẵn bóng Ra=1,25 àm Ta có các thông số đầu vào:.. .Đồ án công nghệ chế tạo máy Kẹp chặt: Chi tiết đợc kẹp chặt bằng lực từ Chọn máy: Máy màI 3B727 Công suất máy Nm = 7,5 kW Chọn dao: Đá mài có các thông số : D = 200 mm, d =50 mm, H = 50 mm 2.11 Nguyên công 11: Gia công lỗ đầu to bằng mũi khoét, doa và dao vát mép Lập sơ đồ gá đặt: Gia công lỗ biên đầu to cần đảm bảo độ đồng tâm tơng đối giữa hình trụ trong và hình tròn ngoài của phôi và độ vuông... lỗ và mặt đầu đồng thời cần đảm bảo khoảng cách tâm của hai lỗ A = 230 -0.4 bởi vậy ta định vị nhờ một mặt phẳng hạn chế 3 bậc tự do định vị vào mặt đầu, một chốt chám định vị vào lỗ nhỏ vừa gia công ở nguyên công trớc hạn chế hai bậc tự do và điểm tỳ vào đầu biên to hạn chế 1 bậc tự do xoay Nguyễn Đức Thành CTM6 - K46 - 11 - Đồ án công nghệ chế tạo máy Kẹp chặt: Dùng cơ cấu trụ trợt thanh răng và. .. số gá đặt chi tiết ở bớc công nghệ đang thực hiện Theo bảng 10 - Thiết kế Đồ án công nghệ Chế tạo Máy, ta có: Rz=150;Ti=200 nên:Rz.i-1+ Ta.i-1 = 350 àm Sai lệch vị trí không gian tổng cộng đợc xác định theo công thức sau: 2 2 i-1 = cv + cm Giá trị cong vênh cv của lỗ đợc tính theo cả hai phơng hớng kính và hớng trục: Nguyễn Đức Thành CTM6 - K46 - 14 - Đồ án công nghệ chế tạo máy cv= ( k d ) 2 + (... trí đang gia công trên máy 9 4 Tính toán lực kẹp: Nhận thấy lực kẹp khi khoét lớn hơn nhiều so với khi doa nên tính toán cơ cấu kẹp cho trờng hợp khoét Lực kẹp có phơng thẳng đứng, có chiều từ trên xuống Sơ đồ lực kẹp có dạng nh hình vẽ Tính lực kẹp cần thiết : lực kẹp cùng phơng với lực tác dụng của dụng cụ lên chi tiết gia công Nguyễn Đức Thành CTM6 - K46 - 28 - Đồ án công nghệ chế tạo máy Momen... chốt trám hạn chế 1 bậc tự do Chọn máy: Máy phay đứng Chọn dao: Dao phay mặt đầu bằng thép gió có D=40mm, L=2mm,d=16mm,số răng Z=10 răng 2.14 Nguyên công 14: Khoan lỗ dẫn dầu Lập sơ đồ gá đặt: Sơ đồ gá đặt nh nguyên công trên Kẹp chặt: Dùng bulông đai ốc để kẹp chặt chi tiết Chọn máy: Máy khoan đứng 2H175 Công suất của máy Nm = 10 kW Nguyễn Đức Thành CTM6 - K46 - 12 - Đồ án công nghệ chế tạo máy Chọn dao:... giữa mặt đầu và đờng tâm các lỗ Nguyễn Đức Thành CTM6 - K46 - 13 - Đồ án công nghệ chế tạo máy V Tính lợng d gia công lỗ đầu nhỏ, tra lợng d các bề mặt còn lại: Tính lợng d của bề mặt lỗ đầu nhỏ 42+0.015 Qui trình công nghệ gồm hai bớc nguyên công : khoét và doa Chi tiết đợc định vị mặt phẳng đầu (hạn chế 3 bậc tự do), 1 chốt tỳ ở lỗ đầu to tay biên hạn chế bậc tự do xoay, chụp định vị vào đờng kính... Nguyên công 6:MàI mặt lắp ghép Mài Bớc 3B272 Máy Đá màI Dụng cụ Nguyễn Đức Thành CTM6 - K46 - 21 - Đồ án công nghệ chế tạo máy 7 Nguyên công 7:Gia công lỗ lắp bulông Khoan Bớc 2H175 Mũi khoan ruột Máy gà d=12mm Dụng cụ 0,4 1194.3 S(mm/vòng) n(v/phút) 6 t(mm) 45 V(m/vòng) 8 Nguyên công 8:Lắp nắp biên với thân biên 9 Nguyên công 9:MàI phẳng lại đầu to 10 Nguyên công 10: Giống nguyên công 2 11 Nguyên công . Đồ án công nghệ chế tạo máy Nội dung thuyết minh và tính toán Đồ án môn học Công Nghệ Chế Tạo Máy I. Phân tích chức năng làm việc của chi tiết: Dựa vào. xuất. Môn học công nghệ chế tạo máy có vị trí quan trọng trong chơng trình đào tạo kỹ s và cán bộ kỹ thuật về thiết kế, chế tạo các loại máy và các thiết