Đồ án chuyên ngành cơ khí chế tạo máy tên đề tài thiết kế chi tiết vành chặn

Đồ án Chuyên ngành Chế tạo máy Quyết GVHD: Th.S Hồng Văn TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CƠNG NGHIỆP KHOA CƠ KHÍ ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY Tên đề tài: “Thiết kế chi tiết vành chặn” Sinh viên thực : TRẦN TRUNG KIÊN Lớp : 53CM3 MSSV : K175520103117 Giảng viên hướng dẫn : TH.S HOÀNG VĂN QUYẾT THÁI NGUYÊN – NĂM 2021 Đồ án Chuyên ngành Chế tạo máy Quyết GVHD: Th.S Hoàng Văn MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU TÀI LIỆU THAM KHẢO CHƯƠNG I: PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CÔNG 1.1 Phân tích chi tiết gia cơng 1.1.1 Phân tích đặc điểm, chức năng, điều kiện làm việc phân loại chi tiết gia cơng……………………………………………………………………….6 1.1.2 Phân tích u cầu kỹ thuật, chọn phương pháp gia công tinh lần cuối biện pháp công nghệ gia công chi tiết………………………………….6 1.1.3 Phân tích tính cơng nghệ kết cấu chi tiết:………………7 1.2 Dạng sản xuất…………………………………………………………… 1.2.1 Khái niệm dạng sản xuất:………………………………………… 1.2.2 Ý nghĩa dạng sản xuất:………………………………………….8 1.2.3 Xác định dạng sản xuất 1.3 Chọn phôi phương pháp chế tạo phơi……………………………….10 1.3.1 Phân tích sở chọn phơi chọn phôi………………………… 10 1.3.2 Chọn phương pháp chế tạo phôi 11 CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ GIA CƠNG CHI TIẾT 15 2.1 Xác định chuẩn, định vị q trình gia cơng chi tiết 15 2.1.1 Yêu cầu chung chọn chuẩn 15 2.1.2 Chọn chuẩn tinh cho chi tiết gia công 15 2.1.3 Chọn chuẩn thô cho chi tiết 18 2.2 Trình tự nguyên công 20 Đồ án Chuyên ngành Chế tạo máy Quyết GVHD: Th.S Hồng Văn 2.2.1 Bảng trình tự ngun cơng .20 2.3 Tra lượng dư gia công 26 2.3.1 Khái niệm lượng dư gia công 26 2.3.2 Tính lượng dư cho mặt ngồi 27 2.3.3 Tra dượng lư cho bề mặt lại : 28 CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ NGUYÊN CÔNG I: KHuA MĂvT ĐẦU TIÊvN THÔ, TIÊvN TINH ∅400, ∅537,,VÁT MÉP 31 3.1 Phân tích lựa chọn máy 31 3.1.1 Lựa chọn kiểu loại máy 31 3.1.2.Thông số ký thuật máy 32 3.2 Phân tích lựa chọn đồ gá dụng cụ đo .34 3.2.1 Đồ gá: 34 3.2.2 Dụng cụ đo 34 3.3 Phân tích lựa chọn DCC 37 3.3.1 Lựa chọn vật liệu dụng cụ cắt .37 3.3.2 Lựa chọn kết cấu dụng cụ cắt .37 3.3.3 Xác định chế độ cắt 43 3.4 Xây dựng vẽ kết cấu nguyên công .45 Đồ án Chuyên ngành Chế tạo máy Quyết GVHD: Th.S Hoàng Văn LỜI NĨI ĐẦU Trong nghiệp cơng nghiệp hố đại hố đất nước ngành cơng nghiệp nói chung ngành khí nói riêng đóng vai trò quan trọng Để phát triển ngành khí địi hỏi phải đào tạo đội ngũ cán kỹ thuật có trình độ chun mơn cao đồng thời đáp ứng yêu cầu công nghệ tiên tiến, cơng nghệ tự động hố sản xuất Sau thời gian học tập trường học tập môn học Công Nghệ Chế Tạo Máy, em nhận đề tài Đồ án chuyên nghành chế tạo máy chi tiết Vành chặn thầy giáo Th.S Hoàng Văn Quyết hướng dẫn Trong trình thực đề tài với kiến thức trang bị, với bảo tận tình thầy giáo hướng dẫn thầy cô khác môn trường Bản thân em cố gắng tìm tịi, học hỏi thiết kế, đến em hoàn thành đề tài Đề tài thiết kế mà em thầy giao cho chi tiết điển hình loại máy móc khí, qua đề tài em hiểu phần trình chế tạo chi tiết em hiểu số cách lắp ghép chi tiết Tuy nhiên trình tiến hành làm đồ án môn học công nghệ chế tạo máy, với trình độ kinh nghiệm em cịn hạn chế nên đồ án em chắn không tránh khỏi thiếu sót Em mong thầy cô giáo môn bảo để em khắc phục thiếu sót em đồ án em hoàn thiện Thái Nguyên, Ngày 09 Tháng 07 Năm 2021 Sinh Viên Thực Hiện Kiên Trần Trung Kiên Đồ án Chuyên ngành Chế tạo máy Quyết GVHD: Th.S Hoàng Văn TÀI LIỆU THAM KHẢO [1]: Dung sai đo lường kỹ thuật Tác giả: A.N.ZURA VLEV NXB công nhân kỹ thuật Hà Nội 1987 [2]: Thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy Tác giả: Trần Văn Địch NXB khoa học kỹ thuật Hà Nội 1999 [3]: Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 1,2,3 Tác giả: Nguyễn Đắc Lộc, Lê Văn Tiến Ninh Đức Tốn, Trần Xuân Việt NXB Khoa học kỹ thuật Hà Nội 2006 [4]: Sổ tay nhiệt luyện Tác giả: N.A FILINOP, I.V.FILGER Dịch: Đặng Lê Toàn, Tạ Anh Tuấn, Nguyễn Dư Ngọc Lê Thức, Hà Kim Thành NXB Khoa học kỹ thuật Hà Nội 1979 [5]: Công nghệ chế tạo máy 1,2 Trường đại học Kỹ thuật Công nghiệp- Đại học Thái Nguyên [6]: Sổ tay công nghệ chế tạo máy Tác giả: Trần Văn Địch Trường đại học Bách khoa Hà Nội-Bộ môn công nghệ chế tạo máy Hà Nội 2000 Đồ án Chuyên ngành Chế tạo máy Quyết GVHD: Th.S Hoàng Văn CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIÊT 1.1 Phân tích chi tiết gia cơng 1.1.1 Phân tích đặc điểm, chức năng, điều kiện làm việc phân loại chi tiết gia công - Chi tiết gia cơng chi tiết có dạng trịn xoay, có tỷ số L/D < 0,357 Theo giáo trình Cơng nghệ chế tạo máy ta xếp chi tiết gia công vào họ chi tiết dạng đĩa - Điều kiện làm việc: Chi tiết vành chặn cơng dụng chủ yếu để che chắn, định vị hướng chi tiết nằm bên bên máy Chi tiết vành chặn thuộc loại nắp ổ hở, dung để lắp trục xuyên xuyên qua Bề mặt yêu cầu xác bề mặt lỗ Ø400 - Chi tiết gia công chế tạo vật liệu thép CT3 có thành phần hóa học sau: Thành phần C Si ≤ ≤ ≤ ≤ 0,14  0,12  0,3 0,4  0,05 0,04 hóa học Tỉ lệ (%) Mn 0,22 S P 0,65 1.1.2 Phân tích yêu cầu kỹ thuật, chọn phương pháp gia công tinh lần cuối biện pháp công nghệ gia công chi tiết - Bề mặt lỗ Ø400 Bề mặt lắp ghép với chi tiết bạc thông qua mối ghép trung gian Cấp xác đạt cấp 10 () Cấp độ nhám đạt Ra ≤ 2,5µm + Đảm bảo độ phẳng mặt bên ≤ 0.025 (m) Đồ án Chuyên ngành Chế tạo máy Quyết GVHD: Th.S Hoàng Văn + Đảm bảo độ song song mặt bên ≤ 0.025 (m)  Chọn phương án gia công tinh lần cuối tiện tinh - Bề mặt ngồi Ø449 Bề mặt khơng tham gia vào q trình lắp ghép làm việc chi tiết gia cơng Cấp xác đạt cấp 10 () Cấp độ nhám đạt Ra ≤ 10 µm  Chọn phương án gia công tinh lần cuối tiện thô - Bề mặt ngồi Ø473 Bề mặt khơng tham gia vào trình lắp ghép làm việc chi tiết gia cơng - Cấp xác đạt cấp 12 () Cấp độ nhám đạt Ra ≤ 10µm  Chọn phương án gia công tinh lần cuối tiện thơ - Bề mặt ngồi Ø493 Bề mặt khơng tham gia vào trình lắp ghép làm việc chi tiết gia cơng - Cấp xác đạt cấp 12 () Cấp độ nhám đạt Ra ≤ 10 µm  Chọn phương án gia cơng tinh lần cuối tiện thơ - Bề mặt ngồi Ø517 Bề mặt khơng tham gia vào q trình lắp ghép làm việc chi tiết gia công - Cấp xác đạt cấp 12 () Cấp độ nhám đạt Ra ≤ 10 µm  Chọn phương án gia công tinh lần cuối tiện thô - Bề mặt ngồi Ø537 Bề mặt khơng tham gia vào trình lắp ghép làm việc chi tiết gia cơng Cấp xác đạt cấp () Cấp độ nhám đạt Ra ≤ 10 µm  Chọn phương án gia công tinh lần cuối tiện thô 1.1.3 Phân tích tính cơng nghệ kết cấu - Trong thiết kế: Chi tiết có kết cấu tương đối đơn giản Có thể s‡ dụng phương pháp gia cơng thông thường máy công cụ vạn trình gia cơng tˆ giảm chi phí đầu tư trang thiết bị máy móc Đối với chi tiết dạng đĩa phải đảm bảo yêu cầu kĩ thuật như: độ đồng tâm mặt lỗ mặt ngoài, độ vng góc đường tâm lỗ mặt đầu,… Để đảm bảo độ xác vị trí tương quan bề mặt lỗ cần gia cơng lần gá Đồ án Chuyên ngành Chế tạo máy Quyết - GVHD: Th.S Hồng Văn Trong q trình gia công: Kết cấu chi tiết tương đối đơn giản, s‡ dụng đồ gá vạn q trình gia cơng giŠp giảm chi phí chế tạo đồ gá Đô ‹ cứng kết cấu chi tiết gia cơng s‡ dụng dụng cụ cắt thơng thường để gia cơng tˆ giảm chi phí chế tạo dụng cụ cắt giảm chi phí chế tạo chi tiết - Trong q trình lắp gh•p: Các bề măt‹ lắp ghép quan trọng có khơng gian trống tạo điều kiê ‹n thuâ ‹n tiê ‹n cho trình lắp ghép thao tác trình s‡a chữa, thay  Kết ln: v Tính công nghệ kết cấu phù hợp s‡a đổi them 1.2 Dạng sản xuất 1.2.1 Khái niệm ý nghĩa dạng sản xuất - Khái niệm dạng sản xuất: Dạng sản xuất khái niệm kinh tế, kĩ thuật tổng hợp phản ánh mối quan hệ qua lại đặc trưng kĩ thuật, cơng nghệ nhà máy với hình thức tổ chức sản xuất, hạch toán kinh tế s‡ dụng q trình nhằm taọ sản phẩm đảm bảo tiêu kinh tế-kĩ thuật Đặc trưng dạng sản xuất sản lượng hàng năm, tính ổn định sản phẩm, tính lặp lại q trình sản xuất mức độ chun mơn hóa q trình sản xuất Có nhiều quan điểm xác định dạng sản xuất Trong thực tế người ta chia dạng sản xuất loại chính: + Dạng sản xuất đơn + Dạng sản xuất hàng loạt + Dạng sản xuất hàng khối - Ý nghĩa dạng sản xuất: Dạng sản xuất yếu tố quan trọng việc thiết kế quy trình cơng nghệ, biết dạng sản xuất biết được điều kiện cho phép vốn đầu tư, trang thiết bị, nhân lực…để tổ chức sản xuất có hiệu cao - Có nhiều cách để xác định dạng sản xuất như: Đồ án Chuyên ngành Chế tạo máy Quyết GVHD: Th.S Hoàng Văn + Xác định theo hệ số chun mơn hóa + Xác định theo khối lượng sản phẩm + Xác định theo sản lượng hàng năm khối lượng sản phẩm Ở s‡ dụng cách xác định dang sản xuất theo sản lượng hàng năm lượng sản phẩm 1.2.2 Xác định dạng sản xuất Sản lượng hàng năm chi tiết gia công xác định theo công thức:   N=Ni.m.(1 + 100 ) Trong đó: N: Số lượng chi tiết cần phải gia công Ni: Số lượng chi tiết cần chế tạo năm theo kế hoạch (ct/năm) Ni = (ct/năm) m: Số lượng chi tiết có sản phẩm m = (ct)  Hệ số dự phịng sai hỏng q trình chế tạo,  = 25 % : Hệ số dự phòng trình vận chuyển lưu kho bị mát,  = 36% Chọn  = , = N = 1.1.(1 +)= (ct/năm) b Xác định trọng lượng chi tiết Trọng lượng chi tiết xác định theo công thức: Q = V.γ (kG) Trong đó: Q: Trọng lượngcủa chi tiết (kg) V: Thể tích chi tiết (dm3) : Trọng lượng riêng vật liệu (kg/dm3) Đồ án Chuyên ngành Chế tạo máy Quyết GVHD: Th.S Hoàng Văn Với thép  = 7,852 (kg/dm3) ● Ta có thơng số kĩ thuật vành chặn:  Kết luân: v Theo bảng 1.1[1] có DSX chi tiết gia công dạng sản xuất hàng đơn 1.3 Chọn phôi phương pháp chế tạo phơi 1.3.1 Phân tích sở chọn phơi chọn phôi Phôi xác định theo kết cấu chi tiết, vật liệu, điều kiện, dạng sản xuất cụ thể tˆng nhà máy, xí nghiệp Chọn phơi tức chọn phương pháp chế tạo, xác định lượng dư, kích thước dung sai phôi Việc xác định phương pháp chế tạo phơi hợp lí đảm bảo đủ lượng dư cho q trình gia cơng Hình dáng phơi giống hình dáng chi tiết giảm lượng dư gia cơng, u cầu cho phép giảm số lần chạy dao, giảm thời gian gia công, tăng suất, giảm giá thành sản phẩm Việc tạo phôi phù hợp với việc chế tạo chi tiết trước hết phải vào yêu cầu sau: Vật liệu tính mà chi tiết gia cơng địi hỏi Hình dáng kết cấu kich thước chi tiết gia công 10 Đồ án Chuyên ngành Chế tạo máy Quyết Mã phẩm sản VSC-25 GVHD: Th.S Hồng Văn Kích thước d1 d2 d3 L L1 h Lỗ ren Khoản g kẹp Khoản g kẹp K.Lượn g (kg) 630mm(25" ) 595 560 260 194 130 3M16 Ø50Ø630 Ø170Ø630 200 Dụng cụ đo Để đo kích thước chiều dài chiều dày, chiều rộng, kích thước lỗ kích thước thẳng ta s‡ dụng dụng cụ đo thước cặp: - Để đo kích thước trịn: bán kính, rãnh ngồi ta s‡ dụng dưỡng: 35 Đồ án Chuyên ngành Chế tạo máy Quyết - GVHD: Th.S Hoàng Văn Để kiểm tra độ phẳng độ vng góc chi tiết, ta s‡ dụng đồ hồ so: 36 Đồ án Chuyên ngành Chế tạo máy Quyết - GVHD: Th.S Hoàng Văn Cách đặt đồng hồ đo: Khi s‡ dụng Đồng hồ so, trước hết phải gá lên giá đỡ vạn phụ kiện riêng Tùy thuộc vào vị trí chi tiết đo mà ta tiến hành điều chỉnh vị trí đồng hồ đo thích hợp, đo cần đặt vng góc với bề mặt đo Điều chỉnh mặt số lớn cho kim đŠng vị trí số “0” Di chuyển đồng hồ tiếp xŠc suốt bề mặt cần kiểm tra - Cách đọc số: Số nguyên mm đọc theo kim số vòng thước nhỏ Khi kim vạch đo dịch chuyển 1mm Phần trăm mm đọc theo kim kích thước lớn Ngoài với loại đồng hồ so điện t‡ giá trị đo hiển thị dạng số trực tiếp việc đọc giá trị đo trở nên đơn giản - Các phương pháp đo đo đồng hồ so + Phương pháp đo so sánh: Được s‡ dụng phổ biến lý sau: Do giới hạn đo đồng hồ so nhỏ (0÷10 ;0÷5; 0÷2 mm) nên đo chi tiết có kích thước giới hạn lớn giới hạn đo đồng hồ ta phải dùng phương pháp đo so sánh với mẫu 37 Đồ án Chuyên ngành Chế tạo máy Quyết GVHD: Th.S Hoàng Văn Trong sản xuất hàng khối để tăng tốc độ đo kiểm tra người ta dùng phương pháp đo so sánh Cách đo so sánh: Ta kẹp đồng hồ đo đế , điều chỉnh theo khối mẫu có kích thước kích thước danh nghĩa chi tiết kiểm tra Sau xác định sai lệch chi tiết tính tốn kích thước thực chi tiết theo dấu trị số sai lệch Ưu điểm phương pháp giảm sai số điều kiện đo gây :sai số nhiệt độ, sai số lực đo, sai số lắp ráp, sai số chế tạo sai số chủ quan người quan sát + Phương pháp đo tuyệt đối: Cho đầu đo tiếp xŠc với bàn máp, chỉnh đồng hồ đo số sau đưa chi tiết vào đo Số đồng hồ kích thước tuyệt đối chi tiết  Phước pháp đo cho nguyên công - Nguyên công 1,2 : Phương pháp đo trực tiếp + Gá phôi lên đồ gá chuyên dụng cặp lên mâm cặp Sau khỏa mặt đầu mặt ta thao chi tiết, kiểm tra lượng dư thước cặp tiến hành khỏa mặt đầu mặt cịn lại cho đạt kích thước L=53 mm, đồng thời tiến hành đạt kích thước lỗ  400 , kích thước ngồi  449 , 537 Dùng thước cặp để kiểm tra kích thước - Nguyên công 3: Phương pháp đo trực tiếp + Gá phôi lên đồ gá chuyên dụng cặp lên mâm cặp, sa rãnh kích thước 12 sau dung thước cặp đo trực tiếp phơi máy 3.3 Phân tích lựa chọn DCC 3.3.1 Lựa chọn vật liệu dụng cụ cắt - Vật liệu phần cắt S‡ dụng mảnh dao WNMG080404 NEG mảnh CNMG120404 NME Hiện nay, vật liệu phủ ứng dụng rộng rãi Vật liệu có độ bền cao, đem lại suất cắt tốt tˆ giảm thời gian gia cơng, đem lại lợi nhuận cho nhà sản xuất - Vật liệu phần thân: C45 3.3.2 Lựa chọn kết cấu dụng cụ cắt a) Phân tích, lựa chọn thơng số kết cấu thơng số hình học phần cắt: 38 Đồ án Chuyên ngành Chế tạo máy Quyết GVHD: Th.S Hoàng Văn - Dao: WNMG080404 NEG - Dao: CNMG120408 NME 39 Đồ án Chuyên ngành Chế tạo máy Quyết GVHD: Th.S Hồng Văn ● Trong đó: Ví dụ với mảnh chữ đầu thể hiện: 40 Đồ án Chuyên ngành Chế tạo máy Quyết GVHD: Th.S Hoàng Văn ● Các thơng số cịn lại: 41 Đồ án Chun ngành Chế tạo máy Quyết GVHD: Th.S Hoàng Văn b, Kết cấu thân dụng cục cắt - Kích thước kết cấu: 42 Đồ án Chuyên ngành Chế tạo máy Quyết GVHD: Th.S Hồng Văn ● Trong đó: Ví dụ với cán DCLNR-2020K-12 Với: 43 Đồ án Chuyên ngành Chế tạo máy Quyết GVHD: Th.S Hoàng Văn - Cơ cấu gá kẹp: 44 Đồ án Chuyên ngành Chế tạo máy Quyết GVHD: Th.S Hoàng Văn b) Kết cấu dụng cụ phụ để gá lắp dụng cụ cắt vào đài dao 3.3.3 Xác định chế độ cắt Xác định chiều sâu cắt: Đối với hãng bán mảnh dao Khi ta lựa chọn, nhà sản xuất đưa lời khuyên để ta lựa chọn khoảng chế độ cắt ( bao gồm vận tốc cắt V , chiều sâu cắt t lượng chạy S ) hợp lí so với độ bền dao đạt suất cao Ở đây, máy ta lựa chọn đảm bảo độ cứng vững, khả công nghệ Vì vậy, ta lựa chọn chế độ cắt sau: - Bước 1: Tiện mặt đầu: + S‡ dụng dao gắn mảnh WNMG080404 NFE Vận tốc cắt: V=210 (m/ph) Chiều sâu cắt: t = (mm) Lượng chạy dao: S=0.8 (mm/vịng) 1000.V n  D Áp dụng cơng thức ( giáo trình ngun lí cắt kim loại trường ĐHKTCN Thái Nguyên ) Trong đó: V: vận tốc cắt ( m/ph) n: Tốc độ quay trục ( v/ph) 45 Đồ án Chuyên ngành Chế tạo máy Quyết GVHD: Th.S Hồng Văn D: Đường kính phơi gia cơng điểm xét ( mm)  1000.V 1000.210  121( v / p) n  D  550  Máy gia công ta chọn Máy tiê ‹n Sinus 300/2000D: Chọn tốc đô ‹ quay theo máy  Thời gian gia cơng: - Bước 2: tiện ½ mặt trụ ngoài: + S‡ dụng dao gắn mảnh WNMG080404 NFE + Vận tốc cắt: V=210 (m/ph) + Chiều sâu cắt: t = (mm) + Lượng chạy dao: S=0.8 (mm/vòng) + Tốc độ quay trục n=132(v/p) + Thời gian gia công: - Bước 3: Tiện thô lỗ 400 + S‡ dụng dao gắn mảnh CNMG120404 NGE + Vận tốc cắt: V=210 (m/ph) + Chiều sâu cắt: t = (mm) + Lượng chạy dao: S=0.3 (mm/vòng) + Tốc độ quay trục n=132 (v/p) + Thời gian gia công: - Bước 4: Tiện tinh lỗ 400 + S‡ dụng dao gắn mảnh CNMG120404 NGE + Vận tốc cắt: V=300 (m/ph) + Chiều sâu cắt: t = 0.4 (mm) + Lượng chạy dao: S=0.144 (mm/vòng) + Tốc độ quay trục n=210 (v/p) + Thời gian gia cơng: 46 Đồ án Chuyên ngành Chế tạo máy Quyết - GVHD: Th.S Hoàng Văn Bước 5: Vát mép 2x45 + S‡ dụng dao gắn mảnh WNMG080404 NFE + Vận tốc cắt: V=210 (m/ph) + Chiều sâu cắt: t = 2x45º(mm) + Lượng chạy dao: S=0,8 (mm/vòng) + Tốc độ quay trục n=132 (v/p) + Thời gian gia cơng: 3.4 Xây dựng vẽ kết cấu nguyên công I 47 Đồ án Chuyên ngành Chế tạo máy Quyết GVHD: Th.S Hoàng Văn 48 Đồ án Chuyên ngành Chế tạo máy Quyết GVHD: Th.S Hoàng Văn 49