Đồ án Công nghệ chế tạo máy GVHD Nguyễn Văn Hồng Đồ án Công nghệ chế tạo máy GVHD Nguyễn Văn Hồng LỜI NÓI ĐẦU Ngày nay, tính chuyên môn hóa trong việc sản xuất chi tiết máy càng cao Đối với các nhà ch.
Đồ án Công nghệ chế tạo máy GVHD: Nguyễn Văn Hồng LỜI NĨI ĐẦU: Ngày nay, tính chun mơn hóa việc sản xuất chi tiết máy cao Đối với nhà chế tạo máy thiết bị công nghiệp, để sản xuất máy hoàn chỉnh chi tiết máy chế tạo vị trí, phân xưỡng riêng biệt nhằm nâng cao xuất tiết kiệm thời gian nguyên công tận dụng tay nghề công nhân Đồ án môn học Công Nghệ Chế Tạo Máy môn học thuộc chuyên nghành sinh viên ngành khí chế tạo máy Là môn học tổng hợp kiến thức sau nhiều môn học như: Công nghệ chế tạo máy, Gia công kim loại, Công nghệ kim loại, Kim loại học nhiệt luyện, … Qua đồ án giúp cho sinh viên làm quen với quy trình cơng nghệ đại, bám sát thực tế sản xuất trước làm đồ n tốt nghiệp Việc thiết lập quy trình cơng nghệ gia công chi tiết nhằm ứng dụng công nghệ gia công mới, loại bỏ công nghệ lạc hậu không đảm bảo yêu cầu kỹ thuật, chất lượng Ngồi việc thiết lập quy trình cơng nghệ gia công giúp người chế tạo giảm thời gian gia công tăng suất làm việc để đáp ứng sản phẩm theo yêu cầu sử dụng Một sản phẩm có nhiều phương án cơng nghệ khác Việc thiết lập quy trình cơng nghệ gia cơng cịn so sánh có chọn lựa để tìm phương án công nghệ hợp lý nhằm đảm bảo yêu cầu kỹ thuật, giá thành, thời gian gia công cho sản phẩm nhằm đáp ứng nhu cầu xã hội Mặc dù cố gắng tìm tịi, tra cứu sách vỡ, trách phần sai sót Vậy, kính mong q thầy thơng cảm tận tình bảo Chân thành cảm ơn! Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thoại Khanh Đồ án Công nghệ chế tạo máy GVHD: Nguyễn Văn Hồng NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… Đồ án Công nghệ chế tạo máy GVHD: Nguyễn Văn Hồng NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… Đồ án Công nghệ chế tạo máy GVHD: Nguyễn Văn Hồng …………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………… BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHIÃ VIỆT NAM Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TpHCM Độc Lập - Tự Do - Hạnh Phúc - KHOA CƠ KHÍ MÁY – BỘ MÔN CHẾ TẠO MÁY NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN MÔN HỌC CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY Họ tên: Nguyễn Thoại Khanh MSSV: 06103052 Ngành: Cơ khí chế tạo máy Lớp : 061032C Tên đề tài : Thiết kế quy trình cơng nghệ gia cơng chi tiết Trục nắp điều chỉnh I- Số liệu cho trước : - Sản lượng: 100.000 chiếc/năm - Điều kiện thiết bị: sử thiết bị phân xưởng khí có dạng sản xuất hàng loạt lớn hay hàng khối II- Nội dung thiết kế: 1- Nghiên cứu chi tiết gia công : Chức làm việc, tính cơng nghệ kết cấu 2- Xác định dạng sản xuất 3- Chọn phôi phương pháp tạo phôi, tra lượng dư gia công cho bề mặt gia cơng 4- Lập tiến trình cơng nghệ : Thứ tự gia công, gá đặt, so sánh phương án, chọn phương án hợp lí 5- Thiết kế nguyên công : - Vẽ sơ đồ gá đặt có ký hiệu định vị, kẹp chặt, dụng cụ cắt vị trí cuối cùng, rõ phương chiều chuyển động Ghi kích thước, độ bóng bề mặt, dung sai kích thước ngun cơng thực - Chọn máy, chọn dao (loại dao, kết cấu dao vật liệu làm dao) - Trình bày bước gia công, tra chế độ cắt : n, s, t; tra lượng dư cho bước tính thời gian gia công cho bước công nghệ - Tính lượng dư gia cơng cho ngun cơng tiện mặt trụ Ø25 - Tính tốn chế độ cắt cho nguyên công thiết kế đồ gá : mặt trụ Ø25 6- Thiết kế đồ gá: Đồ gá phay hai mặt bên trục Đồ án Công nghệ chế tạo máy GVHD: Nguyễn Văn Hồng - Vẽ sơ đồ nguyên lý Thiết kế kết cấu trình bày nguyên lý làm việc đồ gá - Tính lực kẹp cần thiết, lực kẹp cấu kẹp - Tính sai số gá đặt so sánh với dung sai ngun cơng thực đồ gá - Tính sức bền cho chi tiết chịu lực III- Các vẽ - Bản vẽ chi tiết : …………………………………… … …… (A3) - Bản vẽ chi tiết lồng phôi : ……………………… …… …… (A3) - Tập vẽ sơ đồ nguyên công : ………………… … …… (A3) - Bản vẽ thiết kế đồ gá (vẽ bút chì) : …… …………… (A1) IV- Ngày giao nhiệm vụ : 29/9/2009 V- Ngày hoàn thành nhiệm vụ : 8/12/2009 VI- Giáo viên hướng dẫn : Nguyễn Văn Hồng Chủ nhiệm môn Ký tên Giáo viên hướng dẫn Ký tên Đồ án Công nghệ chế tạo máy GVHD: Nguyễn Văn Hồng Chương PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CƠNG VÀ XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT I – Phân tích chức điều kiện làm việc chi tiết Kết cấu chi tiết gồm hai phần: phần thuộc chi tiết dạng trục, phần cịn lại có kết cấu chi tiết dạng Nhiệm vụ chi tiết thực chuyển động quay để điều chỉnh thiết bị Những bề mặt làm việc chủ yếu là: bề mặt Ø25 độ nhám Ra = 0.8, bề mặt có kích thước 14±0.02, bề mặt có kích thước 12±0.02, bề mặt Ø20 dài 30±0.04, bề mặt M27x1.5 (M27 tra bước ren 1.5 “Ninh Đức Tốn, sổ tay dung sai lắp ghép, NXB Giáo dục, bảng 6-2, trang 180”) Kích thước quan trọng bề mặt trụ Ø25 Thành phần hóa học thép C45 C 0.4÷0.5 Si Mn S P Ni Cr 0.17÷0.3 0.5÷0.8 0.045 0.045 0.30 0.30 Trích sách “Gs.Ts.Trần Văn Địch, Thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy, nhà xuất Khoa học kỹ thuật, trang 7” II – Phân tích tính cơng nghệ kết cấu chi tiết Trục nắp điều chỉnh làm việc điều kiện chịu momen xoắn, phần trục bậc chi tiết có rãnh thoát dao rọng 1.3, kết cấu rãnh không cho phép gia công dao tiện rãnh tiêu chuẩn, ta nên thay đổi kết cấu rãnh có chiều rọng để sử dụng dao cắt rãnh theo tiêu chuẩn, vừa tiết kiệm sức lao động vừa nâng cao suất Kích thước Ø25 kích thước lắp ghép quan trọng, lắp ghép với chi tiết khác hệ thống lỗ (có thể ổ lăn), sau nhiệt luyện, ta mài tinh đạt cấp xác 7, miền kích thước H7, sai lệch giới hạn:+−00 021, (GS.TS Nguyễn Đắc Lộc, Sổ tay công nghệ CTM tập 1, bảng 2-8, trang 61) Đồ án Công nghệ chế tạo máy GVHD: Nguyễn Văn Hồng Tra tập tài liệu Hướng dẫn thực đồ án cơng nghệ chế tạo máy Kích thước Ø25 dài 70, ta chọn phương pháp tiện tinh sau nhiệt luyện mài tinh (thuộc phương pháp mài trịn ngồi) đạt độ bóng cấp 8, cấp xác cấp 7, độ nhám Ra = 0.8 Kích thước Ø20 chiều dài 30, ta chọn phương pháp tiện tinh đạt độ nhám R a =3.2, đạt cấp xác IT9, dung sai 52μm (tra Sổ tay dung sai lắp ghép Ninh Đức Tốn – trang 11 114) Bề mặt có kích thước 14 phay tinh dao phay đĩa đạt độ bóng R a = 3.2, cấp xác IT10 dung sai 70 μm; bề mặt có kích thước 12 phay tinh dao phay mặt đầu, đạt độ bóng Ra = 2.0, cấp xác IT9 dung sai 43 μm Tra bảng cấp xác bề mặt trụ quan hệ với cấp xác kích thước ta chọn cấp xác hình dạng thường (cấp 7), (GS.TS Nguyễn Đắc Lộc, Sổ tay công nghệ CTM tập 1, bảng 2-33, trang 96) Độ không song song đường tâm trục đường tâm lỗ không 0.016, (GS.TS Nguyễn Đắc Lộc, Sổ tay công nghệ CTM tập 1, bảng 2-36, trang 102) Vật liệu trục nắp điều chỉnh thép C45, nhiệt luyện đạt độ cứng >55 HRC III – Xác định dạng sản xuất - Số chi tiết sản xuất năm: α+β N = N1.m(1+100 ) (chiếc/năm) Trong đó: N1: số sản phẩm sản phẩm sản xuất năm Theo đề N1= 10000 (chiếc/năm) m: số chi tiết sản phẩm chế tạo (m=1) Đồ án Công nghệ chế tạo máy GVHD: Nguyễn Văn Hồng : phế phẩm chủ yếu phân xưởng đúc rèn (chọn =4%) : số phần trăm chi tiết phế phẩm trình chế tạo (chọn = 6%) 4+ N= 10000.1.(1+100 ) = 11000 (chiếc/năm) - Trọng lượng chi tiết xác định theo công thức - Q1 = V γ (kg) - Q1: trọng lượng chi tiết (kg) - V: thể tích chi tiết (dm ) - γ : trọng lượng riêng vật liệu kG/dm - Sử dụng phần mềm Solid Egde ta tính - V = 82 (dm ) - Q1 = 0.67 (kg) Đồ án Công nghệ chế tạo máy GVHD: Nguyễn Văn Hồng Dựa vào bảng 2, trang 14, Thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy, GS.TS Trần Văn Địch ta chọn dạng sản xuất hàng loạt lớn Chương XÁC ĐỊNH PHƯƠNG PHÁP TẠO PHÔI VÀ BẢN VẼ LỒNG PHÔI I – Xác định phương pháp chế tạo phôi Dạng phôi: Trong gia công khí dạng phơi là: phơi đúc, rèn, dập, cán Xác định loại phương pháp chế tạo phơi phải nhằm mục đích bảo đảm hiệu kinh tế – kỹ thuật chung quy trình chế tạo chi tiết, đồng thời tổng phí tổn chế tạo chi tiết kể từ công đoạn chế tạo phôi công đoạn gia công chi tiết phải thấp Khi xác định loại phôi phương pháp chế tạo phôi cho chi tiết ta cần phải quan tâm đến đặc điểm kết cấu yêu cầu chịu tải làm việc chi tiết (hình dạng, kích thước, vật liệu, chức năng, điều kiện làm việc…), sản lượng hàng năm chi tiết, điều kiện sản xuất thực tế xét mặt kỹ thuật tổ chức sản xuất (khả trang thiết bị, trình độ kỹ thuật chế tạo phôi…) Mặc khác xác định phương án tạo phôi cho chi tiết ta cần quan tâm đến đặc tính loại phơi lượng dư gia công ứng với loại phôi Sau vài nét đặc tính quan trọng loại phôi thường sử dụng: Phôi đúc: Khả tạo hình độ xác phương pháp đúc phụ thuộc vào cách chế tạo khn, đúc chi tiết có hình dạng từ đơn giản đến phức tạp Phương pháp đúc với cách làm khuôn theo mẫu gỗ cho độ xác phơi đúc thấp Phương pháp đúc áp lực khuôn kim loại cho độ xác vật đúc cao Phương pháp đúc khn cát, làm khn thủ cơng có phạm vi ứng dụng rộng, khơng bị hạn chế kích thước khối lượng vật đúc, phí tổn chế tạo phơi thấp, nhiên suất không cao Phương pháp đúc áp lực khn kim loại có phạm vi ứng dụng hẹp bị hạn chế kích thước khối lượng vật đúc, phí tổn chế tạo khn cao giá thành chế tạo phôi cao, nhiên phương pháp lại có suất cao thích hợp cho sản suất hàng loạt vừa Phôi rèn: Phôi rèn tự phơi rèn khn xác thường áp dụng ngành chế tạo máy Đồ án Công nghệ chế tạo máy GVHD: Nguyễn Văn Hồng Rèn tự trình biến dạng tự kim loại tác dụng dụng cụ đơn giản thiết bị tạo lực Phôi rèn tự có hệ số dung sai lớn, độ bóng bề mặt thấp, suất thấp, hao phí nhiều kim loại, cường độ lao động lớn Do rèn tự thường dùng sản xuất đơn hàng loạt nhỏ (TS Nguyễn Tiến Đào – Công nghệ chế tạo phôi – nhà xuất Khoa học kỹ thuật – trang 129) Rèn khn có độ xác cao hơn, suất cao phụ thuộc vào độ xác khn Mặt khác rèn khn phải có khn chun dùng cho loại chi tiết phí tổn tạo khn chế tạo phơi cao, trang bị công nghệ để chế tạo phôi rèn khuôn tốn Phơi cán: Có prơfin đơn giản, thơng thường trịn, vng, lục giác, lăng trụ hình khác nhau, dùng để chế tạo trục trơn, trục bậc có đường kính thay đổi, hình ống, ống vạt, tay gạt, trục then, mặt bít Phơi cán định hình phổ biến thường loại thép góc, thép hình I, U, V… dùng nhiều kết cấu lắp Phơi cán định hình cho lĩnh vực riêng, dùng để chế tạo loại toa tàu, máy kéo, máy nâng chuyển… Phôi cán ống dùng chế tạo chi tiết ống, bạc ống, then hoa, tang trống, trụ rỗng… Cơ tính phơi cán thường cao, sai số kích thước phơi cán thường thấp, độ xác phơi cán đạt từ 912 Phôi cán dùng hợp lý trường hợp sau cán không cần phải gia công tiếp theo, điều đặc biệt quan trọng chế tạo chi tiết thép hợp kim khó gia cơng, đắt tiền =>Chi tiết giá đẫn hướng có hình dạng phức tạp có số mặt có độ xác kích thước cao (cấp 7-8),nên ta khơng dùng phương pháp cán để tạo phơi Ngồi thực tế sản xuất người ta dùng phôi hàn quy mô sản xuất nhỏ đơn Chọn phôi Dựa vào đặc điểm phương pháp tạo phôi trên, ta chọn phương pháp đúc vì: + giá thành chế tạo vật đúc rẻ + thiết bị đầu tư phương pháp tương đối đơn giản,cho nên đầu tư thấp + phù hợp với sản xuất hàng loạt vừa + độ nhám bề mặt, độ xác sau đúc chấp nhận để tiếp tục gia cơng Phương pháp chế tạo phơi: Trong đúc phơi có phương pháp sau: 3.1 Đúc khuôn cát –mẫu gỗ Chất lượng bề mặt vật đúc khơng cao, gía thành thấp, trang thiết bị đơn giản, thích hợp cho dạng sản xuất đơn loạt nhỏ Loại phôi có cấp xác IT16 IT17, độ nhám bề mặt: Rz=160m => Phương pháp cho suất trung bình, chất lượng bề mặt khơng cao, gây khó khăn bước gia công 10 ... 021, (GS.TS Nguyễn Đắc Lộc, Sổ tay công nghệ CTM tập 1, bảng 2-8, trang 61) Đồ án Công nghệ chế tạo máy GVHD: Nguyễn Văn Hồng Tra tập tài liệu Hướng dẫn thực đồ án cơng nghệ chế tạo máy Kích thước... tính - V = 82 (dm ) - Q1 = 0.67 (kg) Đồ án Công nghệ chế tạo máy GVHD: Nguyễn Văn Hồng Dựa vào bảng 2, trang 14, Thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy, GS.TS Trần Văn Địch ta chọn dạng sản xuất hàng... Ø25 - Tính tốn chế độ cắt cho nguyên công thiết kế đồ gá : mặt trụ Ø25 6- Thiết kế đồ gá: Đồ gá phay hai mặt bên trục Đồ án Công nghệ chế tạo máy GVHD: Nguyễn Văn Hồng - Vẽ sơ đồ nguyên lý Thiết