Đồ án chuyên ngành cơ khí chế tạo máy thiết kế quy trình công nghệ

Đồ án chuyên ngành khí chế tạo máy GVHD: Th.S Hoàng Văn Quyết BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP THÁI NGUYÊN Đồ Án Chuyên Nghành Cơ Khí Chế Tạo Máy Sinh viên thực : Hà Cơng Hồng Lớp : 53CCM3 Mã số sinh viên : K175520103112 Giáo viên hướng dẫn : Th.s Hoàng Văn Quyết THÁI NGUYÊN-2021 Đồ án chuyên ngành khí chế tạo máy GVHD: Th.S Hồng Văn Quyết NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN Mục Lục LỜI NÓI ĐẦU .5 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CHI TIẾT GIA CÔNG VÀ CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT I Phân tích đặc điểm, điều kiện làm việc phân loại chi tiết gia cơng 1.1 Đặc điểm tính chi tiết Đồ án chuyên ngành khí chế tạo máy GVHD: Th.S Hoàng Văn Quyết 1.2 Điều kiện làm việc chi tiêt 1.3 Tra lập bảng thành phần hoá học, tính vật liệu sử dụng chế tạo chi tiết II Phân tích yêu cầu kỹ thuật chọn phương pháp gia công tinh lần cuối biện pháp công nghệ gia công chi tiết .7 2.1 Phân tích yêu cầu kĩ thuật độ xác thân chi tiết 2.1.1 Đặc điểm trục 2.1.2 Khi chế tạo chi tiết dạng trục cần đảm bảo yêu cầu kỹ thuật 2.2 Định phương pháp gia công tinh lần cuối III Phân tích tính cơng nghệ kết cấu chi tiết gia công IV Dạng sản xuất 4.1 Ý nghĩa xác định DSX 4.2 Xác định dạng sản xuất .10 V CHỌN PHÔI VÀ PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI .12 5.1 Cơ sở việc lựa chọn phôi 12 5.2 Phương pháp chế tạo phôi 13 CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ 16 I Phân tích việc lựa chọn chuẩn định vị .16 1.1 Vấn đề chuẩn định vị gia công 16 1.1.1 Những yêu cầu chung chọn chuẩn 16 1.1.2 Những lời khuyên chung chọn chuẩn .16 1.2 Chọn chuẩn tinh 17 1.2.1 Căn vào lời khuyên ta có phương án chọn chuẩn sau:.17 1.3 Chọn chuẩn thô 19 1.4 Lập trình tự cơng nghệ 21 1.5 Bản vẽ sơ đồ nguyên công 22 Chương trình CNC nguyên cồng VI 37 II Tra lượng dư 38 2.1 Tính lượng dư cho mặt đầu 39 Đồ án chun ngành khí chế tạo máy GVHD: Th.S Hồng Văn Quyết 2.2 Tra dượng lư cho bề mặt lại 41 CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ NGUYÊN CÔNG VI .41 TIỆN TINH MẶT TRỤ 91,84; 80; 70; VÁT MÉPVÀ TỆN 41 Phân tích lựa chọn máy .41 3.1 Lựa chọn kiểu loại máy 41 3.2.Thông số ký thuật máy 42 3.2 Phân tích lựa chọn đồ gá dụng cụ đo .44 3.3 Phân tích lựa chọn DCC .47 3.3.1 Lựa chọn vật liệu dụng cụ cắt .47 3.3.2 Lựa chọn kết cấu dụng cụ cắt 48 3.3.3 Xác định chế độ cắt .49 3.4 Xây dựng vẽ kết cấu nguyên công .51 LỜI NĨI ĐẦU Trong q trình hội nhập phát triển đất nước ta tất lĩnh vực ngành nghề phát triển mạnh mẽ Mặt khác q trình cơng nghiệp hố, đại hố đất nước diễn nhanh chóng Các máy móc thiết bị đại sử dụng tất lĩnh vực Cùng với phát triển ngành cơng nghệ chế tạo may bước đổi để phù hợp với điều kiện thực tế Để có kinh tế phát triển cơng nghiệp khơng thể khơng phát triển Chính vậy, nhà nước ta có sách để tạo điều kiện cho ngành cơng Đồ án chun ngành khí chế tạo máy GVHD: Th.S Hồng Văn Quyết nghiệp có tham gia đầu tư từ nước ngoài, mọc lên công ty liên doanh, doanh nghiệp nước Như vậy, để tránh tụt hậu kiến thức yêu cầu người kỹ sư cán kỹ thuật viên phải nắm vững kiến thức, trau kiến thức, học hỏi kinh nghiệm, phải biết vận dụng kiến thức cho hợp lý Đối vối sinh viên khí cần phải cố gắng học tập tốt, môn chuyên ngành Đồ án công nghệ chế tạo máy điều kiện tốt để em đọc thêm, hiểu thêm tổng hợp kiến thức vận dụng chúng vào đồ án Đề tài giao là: "THIẾT KẾ QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT TRỤC RĂNG” Đề tài mẻ em, nên không tránh khỏi bỡ ngỡ, với lý thuyết thực tiễn hạn hẹp nên khơng tránh khỏi sai sót, mong bảo thầy, cơ, tồn thể bạn, để đề tài em hoàn thiện Em xin chân trành cảm ơn bảo tận tình thầy môn Chế tạo máy đặc biệt thầy Th.S Hoàng Văn Quyết, trực tiếp hướng dẫn em hoàn thành đồ án Em xin chân thành cảm ơn! Thái nguyên ngày…/…/2021 Sinh viên Hồng Hà Cơng Hồng CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CHI TIẾT GIA CÔNG VÀ CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT I Phân tích đặc điểm, điều kiện làm việc phân loại chi tiết gia công 1.1 Đặc điểm tính chi tiết Chi tiết cho chi tiết dạng trục Đây chi tiết sử dụng phổ biến nghành chế tạo máy Chúng có bề mặt cần gia cơng bề mặt ngồi có dạng tròn xoay, bề mặt dùng để lắp ghép với chi tiết khác làm việc Đồ án chuyên ngành khí chế tạo máy GVHD: Th.S Hoàng Văn Quyết Chi tiết dạng trục thường dùng để truyền momen xoắn nhờ truyền động khí cặp bánh răng, bánh vít, trục vít ăn khớp hay nhờ truyền động đai ma sát Trong trình làm việc trục dễ bị biến dạng tải trọng điều kiện làm việc Vì vậy, chi tiết cần gia cơng xác để đảm bảo yêu cầu kĩ thuật độ cứng xoắn, độ cứng uốn, đô đồng tâm Bề mặt làm việc trục cần gia cơng xác đảm bảo tính đạt yêu cầu Cụ thể chi tiết Trục Răng hộp giảm tốc lò trộn: Trục thành phần nằm kết cấu hộp tốc độ, có chức nhận truyền chuyển động: - Chức nhận chuyển động: Là phận nhận truyền động từ động thông qua truyền đai (hoặc xích) lắp đầu trục Φ70 cố định theo phương tiếp tuyến then rông = 20mm, dài 95mm - Chức truyền chuyển động: Là phận truyền động từ phần có modul = 3,5 số Z = 24 cho trục bị động thông qua bánh bị động truyền 1.2 Điều kiện làm việc chi tiêt Đây chi tiết dạng trục có Lmax = 1211mm, Dmax =91,84mm Dmin = 70mm Đây trục có tỷ số L/D>10mm xếp vào loại truc dài Với chức chủ yếu nói trên, trục Z24 làm việc điều kiện sau: + Hai đầu trục Φ 700.03 0.01 lắp truyền đai (hoặc xích) 0.03 + hai cổ trục Φ 800.01 lắp vịng bi, vị trí nằm lên hai gối đỡ thân hộp tốc độ Trong trình làm việc trục chịu tác dụng mô men uốn sinh lực hướng kính Đồng thời chịu mơ men xoắn sinh lực tiếp tuyến Với kết cấu truyền hộp (truyền động bánh nghiêng) nên lực dọc trục có ảnh hưởng đáng kể Phần Z24, modunl = 3,5 đặc điểm truyền nên phần ln chịu ứng suất tiếp xúc (gây mịn răng) chịu ứng suất uốn (gây gãy răng) Khi trục chế tạo phải cứng vững đảm bảo độ đồng tâm.Việc gia công liền trục vừa làm tăng độ cứng vững trục, tiết kiệm nguyên công, hạ giá thành sản Đồ án chuyên ngành khí chế tạo máy GVHD: Th.S Hồng Văn Quyết phẩm Nhưng nhược điểm cách bố trí làm việc bề mặt bị tróc rỗ, gẫy, mịn phải thay trục 1.3 Tra lập bảng thành phần hố học, tính vật liệu sử dụng chế tạo chi tiết - Vật liệu để chế tạo trục thép 40X Có thành phần hố học sau: %C 0.37÷0.44 %Cr 0.80÷1.10 %Mn %Si 0.50÷0.80 0.17÷0.37 %Ni %Bo ≤0.25 Zbmin = 1,170 (mm) 2.2 Tra dượng lư cho bề mặt lại Lượng dư bề mặt theo bảng (3-9 tài liệu 2) nhóm trang 101 sổ tay CNCTM toàn tập ĐHBK 2000 mặt trụ A Bề mặt 70 + Phôi: 2Zbmin = 5,0 mm + Tiện thô: 2Zbmin = 3,0 mm + Tiện tinh: 2Zbmin = 2,0 mm B Bề mặt  80 + Phôi: 2Zbmin = 5,0 mm + Tiện thô: 2Zbmin = 3,0 mm + Tiện tinh: 2Zbmin = 2,0 mm C Bề mặt  85 + Phôi: 2Zbmin = 5,0 mm + Tiện thô: 2Zbmin = 5,0 mm D Bề mặt  91,84 + Phôi: 2Zbmin = 5,0 mm + Tiện thô: 2Zbmin = 3,0 mm + Tiện tinh: 2Zbmin = 2,0 mm CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ NGUYÊN CÔNG VI TIỆN TINH MẶT TRỤ 91,84; 80; 70; VÁT MÉPVÀ TỆN Phân tích lựa chọn máy 3.1 Lựa chọn kiểu loại máy - Nguyên công VI tiến hành tiện tiện tinh bề mặt trụ nên ta sử dụng máy tiện TAKISAWA TAC- 560 40 Đồ án chuyên ngành khí chế tạo máy GVHD: Th.S Hoàng Văn Quyết + Loại máy : Máy tiện NC + Tên máy: TAC-560 + Hãng sản suất: TAKISAWA + Hệ điều hành : Fanuc 20T + Năm sản xuất: 2000 + Nước sản xuất: Nhật Bản + Phân phối việt nam: công ty TNHH máy móc thiết bị Tuấn My + Địa chỉ: 900 Quốc Lộ 1A, KP 7, Bình Trị Đơng A, Q Bình Tân, TP HCM 3.2.Thông số ký thuật máy Chiều dài tối đa bàn mm 360 Chiều dài tối đa bàn mm 190 máy dao 41 Đồ án chuyên ngành khí chế tạo máy Chiều dài tiện Tốc dộ trục Loại cắt ren Ren hệ mét GVHD: Th.S Hồng Văn Quyết mm Vịng/phút Loại mm 770 60-2000 32 0.001-500 ( tùy vào lượng chạy dao Ren hệ inch TPI tốc độ trục chính) 999,9999-0,050880 kW kW mm kg tốc độ trục chính) 3,7/5,5 5,28 1750 1200 (tùy vào lượng chạy dao Công suất động Điện tiêu thụ Chiều cao máy Trọng lượng - Khả công nghệ máy: Máy tiện TAC 560 có khả cơng nghệ bản: 1: Tiện khỏa mặt đầu 2: Tiện tinh bề mặt 3: Tiện rãnh 4: Tiện cắt đứt 5: Khoan lỗ 6: Khoét lỗ 7: Taro sau khoan 8: Tiện lỗ - Ngoài khả máy tiện cịn có chức sau: 1: Tiện ren 2: Gia công bề mặt côn: đánh lệch ụ dộng, đánh lệch bàn dao trên, sử dụng thước chép hình khí thủy lực, sử dụng dao tiện đình hình, kết hợp dịch chuyển Sd Sn… 3: Sử dụng để đánh bóng 42 Đồ án chuyên ngành khí chế tạo máy GVHD: Th.S Hồng Văn Quyết 4: Có thể gia cơng bề mặt khơng trịn xoay, bề mặt lệch tâm sử dụng thêm đồ gá 5: Có thể gia cơng thêm rãnh then sử dụng thêm đồ gá 6: Dùng để doa lỗ 3.2 Phân tích lựa chọn đồ gá dụng cụ đo * Vị trí vai trò đồ gá - Đồ gá trang thiết bị khơng thể thiếu q trình gia cơng chi tiết máy cắt kim loại Việc sử dụng đồ gá nhằm làm giảm nhẹ sức lao động, nâng cao suất, chất lượng sản phẩm - Khi gia công sản phẩm, tuỳ theo đặc điểm, kết cấu yêu cầu kĩ thuật chi tiết gia công, dạng sản xuất mà lựa chọn, thiết kế sử dụng loại đồ gá khác cách thích hợp Việc thiết kế sử dụng đồ gá hợp lý tạo điều kiện đảm bảo độ xác gia cơng, nâng cao suất giảm nhẹ sức lao động, giảm thời gian phụ, mở rộng khả cơng nghệ máy, góp phần giảm giá thành chi tiết, nâng cao hiệu kinh tế - Đồ gá thiết kế phải đảm bảo tiêu chí sử dụng thuận tiện, tác động nhanh, bảo đảm độ xác u cầu ngun cơng thực hiện, độ an toàn cao, kết cấu đơn giản, rẻ tiền, dễ sửa chữa thay thế, điều chỉnh * Lựa chọn đồ gá: Mũi chống tâm Một mũi chống tâm, thường dùng để đỡ chi tiết gá ụ sau máy Chi tiết tiện mũi chống tâm phải có lỗ tâm khoan hai đầu (thường 60°) để tạo mặt tựa cho phép chi tiết quay mũi chống tâm Nhưng tình gia cơng nặng góc 75 ° sử dụng Mũi chống tâm có nhiệm vụ đảm bảo độ đồng tâm tạo ra; điều cho phép phôi gia công chuyển hoạt động gia công (hoặc kiểm tra) mà khơng độ xác 43 Đồ án chuyên ngành khí chế tạo máy GVHD: Th.S Hoàng Văn Quyết Mũi chống tâm sử dụng để hỗ trợ phôi gia công dài hơn, nơi lực cắt làm chệch hướng công việc mức, giảm độ xác phơi, tạo tình nguy hiểm Mũi chống tâm máy tiện có ứng dụng nơi sử dụng phôi gia công trung tâm; điều không bị hạn chế sử dụng máy tiện bao gồm thiết lập đầu phân chia, máy nghiền hình trụ, máy mài dao dao cắt thiết bị liên quan khác Mũi chống tâm chèn vào lỗ phù hợp khoan mũi khoan tâm Các lỗ hình nón gần bề mặt, hình trụ, sâu - Đặc tính kỹ thuật: - Hãng sản xuất: Vertex - Xuất sứ: Đài Loan – Các bề mặt mũi chống tâm tơi cứng mài bóng – Mũi chống tâm VLC có tốc độ quay cao – Mũi chống tâm tốc độ cao VLC làm từ thép hợp kim SUJ2 độ cứng cao (60HRC±2), chống mài mòn tốt – Đầu chống tâm máy tiện quay tốc độ cao VLC cấu tạo từ ổ bi cầu đôi, ổ đũa ổ bi đỡ chặn – Mũi chống tâm máy tiện tốc độ cao sử dụng cho máy tiện máy tiện CNC tốc độ cao với tải trọng nặng, chống thấm nước Kiểu Loại A VLC- MT4A 42 B C D D1 L d1 b 62 108 63 32 212 12 - MT4A Độ Tốc độ tối xác đa 0.005 3000 θ Câng nặng Kích thước Mã sản phẩm 60 2.2 44 253 x 92 x 80 5001-021 Đồ án chuyên ngành khí chế tạo máy GVHD: Th.S Hoàng Văn Quyết * Dụng cụ đo Thước cặp Thước cặp đo kích thước dài như: chiều dài, chiều rộng, chiều cao, chiều sâu, đường kính Thước cặp du xích 1/10 thường dùng để kiểm tra kich tà ác xác thấp thước cặp 120, 150 thường dùng kiểm tra kích thước tương độ xác Thước cặp đồng hồ, thước cập số có giá trị vạch chia tới 0,01 mm dùng để đo kích thước có độ xác cao 45 Đồ án chuyên ngành khí chế tạo máy GVHD: Th.S Hoàng Văn Quyết Thước Thước lá: có vạch chia đến 0,5 1mm có độ xác thấp khoảng ±0,5mm 3.3 Phân tích lựa chọn DCC 3.3.1 Lựa chọn vật liệu dụng cụ cắt - Vật liệu phần cắt: mảnh TNGG160402 NGH (cacbit phủ bua vonfram) - Vật liệu phần thân: Chế tạo thép 40X thép cácbon tốt C45(C50) 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 46 Đồ án chuyên ngành khí chế tạo máy GVHD: Th.S Hoàng Văn Quyết Mảnh dao tiện TNGG160402 NHG - Chiều sâu cắt: 0,3-1,2 (mm) - Lượng chạy dao: 0,1- 0,45 (mm/vịng) - Bán kính mũi dao: r =0,04 (mm) - Size 16 - chuyên tiện móc lỗ tinh loại vật liệu Thép Carbon - Có khả chịu va đập b) Kết cấu phần thân dụng cụ cắt * Cán dao tiện CNC MTJNR2020K16 - Cán vng 20X20 - Tiện góc 93 độ 47 Đồ án chuyên ngành khí chế tạo máy GVHD: Th.S Hoàng Văn Quyết - Dùng lắp mảnh chíp TN16 * Thơng số đầu mã cán MTJNR: - Ốc giữ chíp: CTM513 - Ốc giữ mỏ kẹp: ML0625 - Khóa mở cán: L2, L3 - Mỏ kẹp: HL1813 3.3.3 Xác định chế độ 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 cơng nghệ Vì vậy, ta lựa chọn chế độ cắt sau: - Bước 1: Tiện tinh mặt trụ 70 + Sử dụng dao gắn mảnh TNGG160404 NGH Vận tốc cắt: V=120 (m/ph) Chiều sâu cắt: t = 0.5 (mm) Lượng chạy dao: S=0.144 (mm/vòng) 1000.V ( giáo trình ngun lí cắt kim loại trường .D Áp dụng công thức n  ĐHKTCN Thái Nguyên ) 48 Đồ án chuyên ngành khí chế tạo máy GVHD: Th.S Hồng Văn Quyết Trong đó: V: vận tốc cắt ( m/ph) n: Tốc độ quay trục ( v/ph) D: Đường kính phơi gia cơng điểm xét ( mm) 1000.V 1000.120  550(v / p )  D .70 Ta có: n  - Bước 2: Tiện tinh mặt trụ 80 + Sử dụng dao gắn mảnh TNGG160404 NGH Vận tốc cắt: V=120 (m/ph) Chiều sâu cắt: t = 0.5 (mm) Lượng chạy dao: S=0.144 (mm/vịng) Tốc độ quay trục n=480 (v/p) - Bước 3: Tiện tinh mặt trụ 91,84 + Sử dụng dao gắn mảnh TNGG160404 NGH Vận tốc cắt: V=120 (m/ph) Chiều sâu cắt: t = 0.5 (mm) Lượng chạy dao: S=0.144 (mm/vịng) Tốc độ quay trục n=420 (v/p) - Bước 4: Vát mép mặt trụ 70 + Sử dụng dao gắn mảnh TNGG160404 NGH Vận tốc cắt: V=120 (m/ph) Chiều sâu cắt: t = 0.5 (mm) Lượng chạy dao: S=0.144 (mm/vịng) Tốc độ quay trục n=550 (v/p) - Bước 5: Vát mép mặt trụ 80 + Sử dụng dao gắn mảnh TNGG160404 NGH Vận tốc cắt: V=120 (m/ph) Chiều sâu cắt: t = 0.5 (mm) Lượng chạy dao: S=0.144 (mm/vịng) Tốc độ quay trục n=480 (v/p) - Bước 6: Vát mép mặt trụ 91.84 49 Đồ án chuyên ngành khí chế tạo máy GVHD: Th.S Hoàng Văn Quyết + Sử dụng dao gắn mảnh TNGG160404 NGH Vận tốc cắt: V=120 (m/ph) Chiều sâu cắt: t = 0.5 (mm) Lượng chạy dao: S=0.144 (mm/vòng) Tốc độ quay trục n=420 (v/p) 3.4 Xây dựng vẽ kết cấu nguyên công 50 Đồ án chun ngành khí chế tạo máy GVHD: Th.S Hồng Văn Quyết 51 Đồ án chuyên ngành khí chế tạo máy GVHD: Th.S Hoàng Văn Quyết TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] - PGS.TS Trần Văn Địch; Sổ tay công nghệ chế tạo máy - NXB Khoa học & Kỹ thuật [2] - GS.TS Nguyễn Đắc Lộc, PGS.TS Lê Văn Tiến, Ninh Đức Tốn, PGS.TS Trần Xuân Việt; Sổ tay công nghệ chế tạo máy T1, 2, - NXB Khoa học & Kỹ thuật [3] - PGS.TS Trần Văn Địch; Hướng dẫn thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy - NXB Khoa học & Kỹ thuật - 2004 [4] - GS.TS Trần Văn Địch tác giả; Công nghệ chế tạo máy - NXB Khoa học & Kỹ thuật [5] - PGS.TS Ninh Đức Tốn; Dung sai lắp ghép – NXB Giáo dục 52