Đồ án công nghệ chế tạo máy

Càng là loại chi tiết máy có một hoặc nhiều lỗ mà đường tâm của chúng song song với nhau hoặc tạo với nhau một góc nào đó. Chi tiết càng ở trong máy có chức năng biến chuyển động thẳng của chi tiết này thành chuyển động quay cho chi tiết khác. Chi tiết càng còn có công dụng để đẩy các bánh răng truyền động trong hộp tốc độ khi thay đổi tỷ số truyền.

LỜI NÓI ĐẦU Trong năm gần đây, chứng kiến phát triển mạnh mẽ ngành công nghiệp dựa tảng ngành khoa học sở, ngành ngành khí Là ngành đời từ lâu với nhiệm vụ thiết kế chế tạo máy móc phục vụ cho ngành cơng nghiệp khác, ngành đòi hỏi kỹ sư cán ngành phải tích lũy đầy đủ, khơng ngừng nâng cao vốn kiến thức mình, quan trọng phải biết vận dụng kiến thức để giải vấn đề cụ thể thường gặp trình sản xuất thực tiễn Trong chương trình đào tạo kỹ sư khí trường đại học Bách Khoa Đà Nẵng, sinh viên trang bị nhiều kiến thức sở ngành Công nghệ chế tạo máy Nhằm mục đích cụ thể hóa thực tế hóa kiến thức mà sinh viên trang bị, đồ án công nghệ chế tạo máy giúp sinh viên làm quen với cách sử dụng tài liệu, sổ tay cơng nghệ, tiêu chuẩn… có khả vận dụng kiến thức lý thuyết vào thực tế sản xuất Mặt khác thiết kế đồ án, sinh viên có dịp phát huy tối đa tính độc lập sáng tạo, ý tưởng lạ để giải vấn đề cơng nghệ cụ thể Do đồ án có ý nghĩa vơ quan sinh viên năm cuối ngành chế tạo máy Qua thời gian tìm hiểu với hướng dẫn bảo nhiệt tình thầy Phạm Văn Trung, em hồn thành đồ án môn học Công nghệ chế tạo máy Trong q trình thực em cố gắng hồn thành theo yêu cầu, nhiên không tránh khỏi sai sót ngồi ý muốn thiếu kinh nghiệm Nên em mong bảo Thầy đóng góp bạn bè để hồn thiện đồ án Đà Nẵng, Ngày Tháng Năm 2023 Sinh viên thực Lê Sỹ Hồng Quân MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU .1 PHẦN I : PHÂN TÍCH ĐIỀU KIỆN LÀM VIỆC VÀ YÊU CẦU KỸ THUẬT LÀM VIỆC 1.1 Phân tích điều kiện làm việc .4 1.2 Yêu cầu kỹ thuật sản phẩm PHẦN II : ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT 2.1 Số lượng chi tiết tổng cộng cần chế tạo năm xác định: 2.2 Khối lượng chi tiết xác định: .6 PHẦN III : LỰA CHỌN PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI PHẦN IV : THIẾT KẾ QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ CHẾ TẠO CHI TIẾT 14 4.1 Phân tích đặc điểm yêu cầu kĩ thuật bề mặt cần gia công 14 4.2 Trình tự ngun cơng gia cơng Chọn máy, dao, TBCN cho nguyên công 15  Nguyên công 1: Phay mặt đầu chi tiết 16  Ngun cơng 2: Phay mặt phẳng cịn lại chi tiết 17  Nguyên công 3: Khoan, doa thô, doa tinh, vát mép lỗ Ø12 18  Nguyên công 4: Khoan, doa thô, doa tinh, vát mép lỗ Ø8 19  Nguyên công 5: Vát mép lỗ Ø8 20  Nguyên công 6: Phay mặt phẳng phía chân lỗ Ø8(cắt đơi chân càng) 21  Nguyên công 7: Kiểm tra 22 4.3 Tra lượng dư bề mặt gia công 22  Nguyên công 23  Nguyên công 24  Nguyên công 26  Nguyên công 28  Nguyên công 31  Nguyên công 32 4.5 Tính tốn thời gian cho tất nguyên công gia công 35  Nguyên công 35  Nguyên công 36  Nguyên công 37  Nguyên công 38  Nguyên công 39  Nguyên công 39 PHẦN V : THIẾT KẾ ĐỒ GÁ CHO NGUYÊN CÔNG 41 5.1 Xây dựng nguyên lí đồ gá 41 5.2 Tính tốn lực kẹp cần thiết, chọn cấu tạo lực kẹp tính tốn nguồn sinh lực .42 5.3 Tính tốn chi tiết cấu kẹp 43 5.4 Sai số gá đặt .44 Tài liệu tham khảo: .46 PHẦN I : PHÂN TÍCH ĐIỀU KIỆN LÀM VIỆC VÀ YÊU CẦU KỸ THUẬT LÀM VIỆC 1.1 Phân tích điều kiện làm việc * Càng loại chi tiết máy có nhiều lỗ mà đường tâm chúng song song với tạo với góc Chi tiết máy có chức biến chuyển động thẳng chi tiết thành chuyển động quay cho chi tiết khác Chi tiết cịn có cơng dụng để đẩy bánh truyền động hộp tốc độ thay đổi tỷ số truyền * Trên chi tiết có lỗ cần phải gia cơng xác gọi lỗ chính, ngồi cịn lỗ dùng để kẹp chặt, rãnh then, bề mặt khác cần phải gia công * Bề mặt làm việc chủ yếu chi tiết bề mặt trụ ∅=8, ∅=12 mặt phẳng trên, mặt gờ để đảm bảo yêu cầu làm việc chi tiết độ xác độ bền bước gia cơng cần phải hợp lý để đạt yêu cầu kỹ thuật chi tiết * Một vấn để ảnh hưởng lớn tới chất lượng chi tiết vật liệu Vật liệu phải chọn cho hợp lý, đảm bảo chất lượng độ bền, giá thành, khả gia công khả nhiệt luyện để đạt độ cứng Với yêu cầu vật liệu nên chi tiết chọn vật liệu Gang xám GX15-32 Vật liệu GX15-32 có thành phần hóa học sau (% theo khối lượng ) Bảng tính Gang Xám GX15-32 Độ võng G uốn theo Đ iới hạn khoảng cách ộ giản bền trục dài uốn 00 00 ,5 20 ,5 G iới Số hạn hiệu Gang bền kéo GX 15-32 50 G D iới hạn Độ ạng bền cứng HB graphit nén 00 16 3:229 T ấm thô 1.2 Yêu cầu kỹ thuật sản phẩm  Kích thước lỗ đạt cấp xác cấp ÷ 9, độ nhám bề mặt Ra = 0,68 ÷ 0,32  Các bề mặt đáy bề mặt trụ ngồi cần gia cơng với độ nhám bề mặt Rz=2,5µm, ngoại trừ bề mặt lỗ chốt, mặt đáy lớn gia công với độ nhám bề mặt Rz=20µm  Gia cơng đảm bảo bề mặt, lỗ đạt miền dung sai cấp xác chế tạo theo u cầu gia cơng PHẦN II : ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT Có nhiều quan điểm để xác định dạng sản xuất thông thường người ta vào số lượng chi tiết tổng cộng cần chế tạo năm khối lượng chi tiết gia công để xác định dạng sản xuất Phương pháp xác định dạng sản xuất gọi phương pháp gần đúng: 2.1 Số lượng chi tiết tổng cộng cần chế tạo năm xác định: N = N1.m(1+ ) N : Số chi tiết sản xuất năm N1: Số lượng sản phẩm cần chế tạo năm theo kế hoạch m : Số lượng chi tiết sản phẩm (m = 1) : lượng sản phẩm dự phòng sai hỏng chế tạo phôi gây  : Lượng sản phẩm dự trù cho hỏng hóc phế phẩm q trình gia cơng Trong điều kiện đồ án cơng nghệ chế tạo máy chọn thơng số sau: =3÷6% =5÷7% N1= 17000 chi tiết/năm 10 => N = 4000 (1+ 100 ) = 4400 (sản phẩm/ năm) 2.2 Khối lượng chi tiết xác định: Q = V. (kg) Q : khối lượng chi tiết (kg) : Khối lượng riêng vật liệu (kg/dm3) Gang xám  = kg/dm3 V: thể tích chi tiết (dm3) V = V1 + V2 + V3 + V4 + V5 + V6 + V7 V 1=π R 12 H 1−π r 12 h 1− 122 122 π =π 92 10−π 18− π =1291,3 π (mm 3) 3 V 2=π R 22 H 2−π r 22 h2− 254 254 π =π 112 30−π 28− π=2537,3 π (mm 3) 3 V 4=V 3=π R32 H 3−π r 32 h3− 61 61 π =π 82 11−π 10− π =43,7 π (mm 3) 3 π R π R 22 1 π 92 π 11 2 S 5= h1 ( d +d )− − = 62 ( 18+22 )− − =922,7(mm ) 2 2 2 V 5=S h1=922,7 8=7381,6(mm 3) π R 22 π R 32 1 π 112 π 82 S 7=S 6= h2 ( d +d )− − = 40 ( 22+16 )− − =469,4 (mm ) 2 2 2 V 7=V 6=S h2=469,4 8=3755,2(mm3 ) → V =27197,7(mm3)  Vậy khối lượng chi tiết là: 27197,7 × 10-6 × = 0,19 kg Từ số liệu N Q xác xác định trên, dựa vào bảng 1.1[tr19] – Công nghệ chế tạo máy ta xác định dạng sản xuất hàng loạt vừa PHẦN III : LỰA CHỌN PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI 3.1 Các phương pháp chế tạo phôi 3.1.1 Phôi Chế Tạo Bằng Phương Pháp Gia Công Áp Lực: Phương pháp gia công kim loại áp lực dùng ngoại lực thông qua dụng cụ làm cho kim loại bị biến dạng trạng thái mạng tinh thể theo hướng định trước đẻ thu chi tiết có hình dạng, kích thước theo yêu cầu 3.1.1.1 Đặc điểm phôi chế tạo phương pháp gia công áp lực: - Dưới tác dụng ngoại lực tinh thể kim loại định hướng kéo dài tạo thành tổ chức sợi thớ làm tăng khả chịu kéo dọc thớ chịu cắt nang thớ - Trong trình biến dạng cấu trúc mạng bị xô lệch cân làm cho tính chất dẻo bị giảm đi, độ cứng tăng lên, q trình gọi q trình biến cứng, mức độ biến cứng phụ thuộc vào mức độ biến dạng - Ưu điểm:  Cơ tính vật liệu cải thiện  Độ xác hình dạng, kích thước chất lượng bề mặt phơi cao giảm thời gian gia công cắt gọt tổn thất vật liệu, nâng cao hệ số sử dụng vật liệu phơi, giảm chi phí  Rút ngắn q trình cơng nghệ  Dễ khí hóa tự động hóa nên suất cao - Nhược điểm:  Khó chế tạo ci tiết có hình dáng phức tạp  Không áp dụng vật liệu có tính dẻo thấp gang hợp kim đồng  Tính linh hoạt phương pháp bị hạn chế 3.1.1.2 Các loại phôi chế tạo phương pháp gia công áp lực: a) Phôi từ thép cán: - Thép cán có hình dạng kích thước tiết diện ngang chiều dài theo tiêu chuẩn, chất lượng bề mặt cao, thành phần hóa học ổn định so với phôi đúc - Phôi chi tiết có tiết diện ngang hình trụ hình chữ nhật thường cắt từ thép cán, ví dụ phơi chi tiết dạng trục, bánh răng, đôi bơm cao áp… - Sử dụng phôi từ thép cán cho hệ số sử dụng vật liệu thấp, thường sử dụng sản suất đơn dùng sản xuất hàng loạt nhỏ b) Phôi rèn tự do: - Rèn tự dùng ngoại lực tác dụng thông qua dụng cụ làm kim loại biến dạng tự nhiệt độ rèn để tạo sản phẩm có hình dạng kích thước dạt u cầu - Rèn tự thường sử dụng sản xuất đơn chiếc, phục vụ sưa chữa tất ngành chế tạo thiết bị… c) Phôi dập thể tích: - Phơi dập thể tích có độ xác hình dạng, kích thước chất lượng bề mặt cao Hầu kim loại bị biến dạng trạng thái ứng suất khối nên tính dẻo cao hơn, biến dạng triệt để, chế tạo hình dạng phức tạp, hệ số sử dụng vật liệu cao so với rèn tự - Nhược điểm dập thể tích thiết bị cần có cơng suất lớn, khơng chế tạo phơi lớn, chi phí chế tạo khn cao d) Phơi dập tấm: - Phơi dập có độ cứng vững, độ xác chất lượng bề mặt cao, thường khơng phải gia cơng cơ, gia cơng hiệu kinh tế- kỹ thuật cao - Phương pháp dập dễ khí hóa tự động hóa, suất cao nên phù hợp với sản xuất hàng loạt hàng khối 3.1.2 Phôi hàn: - Phôi hàn chế tạo từ thép cán ( thép thép hình) nhờ ghép nối hàn - Phơi hàn tiết kiệm từ 30 – 40 % khối lượng vật liệu so với phôi đúc Khi chế tạo chi tiết dạng hộp dạng sản xuất đơn sử dụng phơi hàn hợp lý Chất lượng phôi hàn phụ thuộc vào chất lượng mối hàn Khi hàn vật bị nung nóng cục tạo nên ứng suất dư lớn, tổ chức kim loại gần mối hàn bị thay đổi theo chiều hướng xấu, làm giảm khả chịu tải trọng động Sau gia cơng cắt gọt với q trình làm việc trạng thái ứng suất dư mối hàn bị thay đổi dẫn đến chi tiết dễ bị biến dạng 3.1.3 Phôi chế tạo phương pháp đúc: 3.1.3.1 Phôi đúc : - Phôi đúc chế tạo cách rót kim loại chảy lỏng vào khn có hình dạng, kích thước xác định Sau kim loại kết tinh ta thu chi tiết có hình dạng, kích thước theo yêu cầu - Phôi từ kim loại đen, kim loại màu hợp kim chúng thường chế tạo phương pháp đúc - Ưu điểm phơi đúc:  Có thể đúc tất kim loại hợp kim có thành phần khác  Có thể đúc chi tiết có hình dạng kết cấu phức tạp mà phương pháp khác khó khơng chế tạo  Tùy theo mức độ đầu tư công nghệ mà chi tiết đúc đạt độ xác cao hay thấp  Ngồi đúc cịn có ưu điểm dễ khí hóa, tự động hóa, cho suất cao, giá thành thấp, đáp ứng linh hoạt sản xuất - Tuy nhiên đúc có nhược điểm tốn kim loại có đậu ngót, đậu rót, để kiểm tra chi tiết đúc cần có thiết bị đại 3.1.3.2 Các loại phôi đúc: Căn vào vẽ chi tiết người kỹ sư cơng nghệ tính tốn lượng dư gia công thành lập vẽ phôi Dựa vào chủng loại vật liệu, hình dạng, kích thước phơi, dạng sản xuất người ta chọn phương pháp đúc thiết kế quy trình nấu kim loại, thiết kế chế tạo khn, rót kim loại… Để tạo phơi cho cắt gọt thông thường người ta sử dụng phương pháp đúc sau đây: a Đúc khuôn cát : phương pháp đúc phổ biến để tạo phôi - Ưu điểm:  Đúc khuôn kim loại với vật liệu khác có khối lượng từ vài chục gam tới vài chục  Đúc chi tiết có hình dạng phức tạp mà phương pháp khác khó khơng gia cơng  Tính chất sản xuất linh hoạt, thích hợp với dạng sản xuất  Đầu tư ban đầu thấp  Dễ hóa tự động hóa