Đồ án quy trình công nghệ chế tạo máy (download tai tailieutuoi com)

Quy trình công nghệ chế tạo máy, môn quy trình gia công chế tạo chi tiết máy.HiÖn nay , c¸c ngµnh kinh tÕ nãi chung vµ ngµnh c¬ khÝ nãi riªng ®ßi hái kü s c¬ khÝ vµ c¸n bé kü thuËt c¬ khÝ ®îc ®µo t¹o ra ph¶i cã kiÕn thøc s©u réng , ®ång thêi ph¶i biÕt vËn dông nh÷ng kiÕn thøc ®ã ®Ó gi¶i quyÕt nh÷ng vÊn ®Ò cô thÓ thêng gÆp trong s¶n xuÊt , söa ch÷a vµ sö dông.

Trang 1

Đồ án Quy trình công nghệ chế tạo máy

Trang 2

QUI TRÌNH CÔNG NGHỆ

I Xác định dạng sản xuất:

Trong ngành chế tạo máy thường có ba dạng sản xuất:

 Sản xuất đơn chiếc

 Sản xuất hàng loạt

 Sản xuất hàng khối

Việc xác định dạng sản xuất để đưa ra một qui trình công nghệ hợp

lý, để từ đó cải thiện tính công nghệ của chi tiết, chọn phương pháp để tạo phôi và các phương pháp gia công để đạt được hiệu quả cao với chi phí

sản xuất thấp nhất

1 Sản lượng chi tiết cần chế tạo:

Sản lượng chi tiết cần chế tạo trong một năm của nhà máy được tính theo công thức sau:

1001

m.N

Trong đó:

N0 - Số sản phẩm trong 1 năm theo kế hoạch là 10.000

m - Số chi tiết như nhau trong một sản phẩm là 1

 - Số phần trăm dự trữ cho chi tiết máy nói trên dành làm phụ tùng, lấy trung bình  = 10  20%

 - Số phần trăm chi tiết phế phẩm trong quá trình chế tạo,  =3  5%

Ta chọn:

N0 = 10000 (chiếc/ năm )

 = 20%

Trang 3

 = 3%

Khi đó:

N=10000.1.(1+20/100)(1+3/100)=12360(chiếc/năm)

2 Khối lượng của chi tiết:

II.Phân tích chi tiết gia công:

1.công dụng của chi tiết: Gía dẫn hướng là chi tiết trung gian để liên kết

hai trục song song với nhau, để trục này di chuyển song song với trục kia

2.Vật liệu và cơ tính yêu cầu

Vật liệu: Gang xám (GX 15-32), theo sách kim loại học và nhiệt luyện ta

3.Phân tích yêu cầu kỹ thuật

Ta cần quan tâm đến các yêu cầu kỹ thuật sau:

+ 50+0,039 có dung sai lỗ là H8

+15+0,027 có dung sai lỗ là H8

- Về độ nhẵn của bề mặt gia công:

+ Mặt trụ trong của lỗ có đường kính 50 có độ nhám bề mặt là Ra=2,5 + Mặt trụ trong của lỗ có đường kính 15+0,027 có độ nhám bề mặt là Ra=2,5

Trang 4

III.CHỌN PHÔI & PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI

Khi xác định loại phôi và phương pháp chế tạo phôi cho chi tiết ta cần phải quan tâm đến đặc điểm về kết cấu và yêu cầu chịu tải khi làm việc của chi tiết (hình dạng, kích thước, vật liệu, chức năng, điều kiện làm việc…)

Sản lượng hàng năm của chi tiết

Điều kiện sản xuất thực tế xét về mặt kỹ thuật và tổ chức sản xuất (khả năng về trang thiết bị, trình độ kỹ thuật chế tạo phôi…)

Mặc khác khi xác định phương án tạo phôi cho chi tiết ta cần quan tâm đến đặc tính của các loại phôi và lượng dư gia công ứng với từng loại phôi Sau đây là một vài nét về đặc tính quan trọng của các loại phôi thường được sử dụng:

° Phôi đúc:

Khả năng tạo hình và độ chính xác của phương pháp đúc phụ thuộc vào cách chế tạo khuôn,có thể đúc được chi tiết có hình dạng từ đơn giản đến phức tạp (chi tiết của ta có hình dạng khá phức tạp) Phương pháp đúc với cách làm khuôn theo mẫu gỗ hoặc dưỡng đơn giản cho độ chính xác của phôi đúc thấp Phương pháp đúc áp lực trong khuôn kim loại cho

độ chính xác vật đúc cao Phương pháp đúc trong khuôn cát, làm khuôn thủ công có phạm vi ứng dụng rộng, không bị hạn chế bởi kích thước và

Trang 5

khối lượng vật đúc, phí tổn chế tạo phôi thấp,tuy nhiên năng suất không cao Phương pháp đúc áp lực trong khuôn kim loại có phạm vi ứng dụng hẹp hơn do bị hạn chế về kích thước và khối lượng vật đúc, phí tổn chế tạo khuôn cao và giá thành chế tạo phôi cao,tuy nhiên phương pháp này lại có năng suất cao thích hợp cho sản suất hàng loạt vừa

° Phôi rèn:

Phôi tự do và phôi rèn khuôn chính xác thường được áp dụng trong ngành chế tạo máy Phôi rèn tự do có hệ số dung sai lớn, cho độ bền cơ tính cao, phôi có tính dẻo và đàn hồi tốt Ơû phương pháp rèn tự do, thiết

bị, dụng cụ chế tạo phôi là vạn năng, kết cấu đơn giản,nhưng phương pháp này chỉ tạo được các chi tiết có hình dạng đơn giản ,năng suất thấp Rèn khuôn có độ chính xác cao hơn,năng suất cao nhưng phụ thuộc vào độ chính xác của khuôn Mặt khác khi rèn khuôn phải có khuôn chuyên dùng cho từng loại chi tiết do đó phí tổn tạo khuôn và chế tạo phôi cao Phương pháp này khó đạt được các kích thước với cấp chính xác 7-8 ở những chi tiết có hình dạng phức tạp

° Phôi cán:

Có prôfin đơn giản, thông thường là tròn, vuông, lục giác, lăng trụ

và các thanh hình khác nhau, dùng để chế tạo các trục trơn, trục bậc có đường kính ít thay đổi, hình ống, ống vạt, tay gạt, trục then, mặt bít Phôi cán định hình phổ biến thường là các loại thép góc, thép hình I, U, V… được dùng nhiều trong các kết cấu lắp Phôi cán định hình cho từng lĩnh vực riêng, được dùng để chế tạo các loại toa tàu, các máy kéo, máy nâng chuyển… Phôi cán ống dùng chế tạo các chi tiết ống, bạc ống, then hoa, tang trống, các trụ rỗng… Cơ tính của phôi cán thường cao, sai số kích thước của phôi cán thường thấp, độ chính xác phôi cán có thể đạt từ 912 Phôi cán được dùng hợp lý trong trường hợp sau khi cán không

Trang 6

cần phải gia công cơ tiếp theo, điều đó đặc biệt quan trọng khi chế tạo

các chi tiết bằng thép và hợp kim khó gia công, đắt tiền

=>Chi tiết giá đẫõn hướng có hình dạng khá phức tạp và có một số mặt có độ chính xác kích thước khá cao (cấp 7-8),nên ta không dùng phương pháp cán để tạo phôi

Ngoài ra trong thực tế sản xuất người ta còn dùng phôi hàn nhưng ở quy

mô sản xuất nhỏ đơn chiếc

tiếp tục gia công tiếp theo

 Phương pháp chế tạo phôi:

Trong đúc phôi có những phương pháp sau:

1 Đúc trong khuôn cát –mẫu gỗ

- Chất lượng bề mặt vật đúc không cao, gía thành thấp, trang thiết bị đơn

giản, thích hợp cho dạng sản xuất đơn chiếc và loạt nhỏ

- Loại phôi này có cấp chính xác IT16  IT17

- Độ nhám bề mặt: Rz=160m

=> Phương pháp này cho năng suất trung bình, chất lượng bề mặt không

cao,gây khó khăn trong các bước gia công tiếp theo

2 Đúc trong khuôn cát – mẫu loại:

Trang 7

- Nếu công việc làm khuôn được thực hiện bằng máy thì có cấp chính xác khá cao, giá thành cao hơn so với đúc trong khuôn cát – mẫu gỗ,vì giá tạo khuôn cao

- Cấp chính xác của phôi: IT15  IT16

- Độ nhám bề mặt: Rz=80m.=> Chất lượng bề mặt của chi tiết tốt hơn phương pháp đúc với mẫu gỗ,đúc được các chi tiết có hình dạng phức tạp, năng suất phù hợp với dạng sản xuất loạt vừa và lớn

3 Đúc trong khuôn kim loại:

- Độ chính xác cao, giá thành đầu tư thiết bị lớn, phôi có hình dáng gần giống với chi tiết nên lượng dư nhỏ, tiết kiệm được vật liệu nhưng giá thành sản phẩm cao

- Cấp chính xác của phôi: IT14  IT15

- Độ nhám bề mặt: Rz=40m

=>Phương pháp nay cho năng suất cao,đặc tính kỹ thuật của chi tiết tốt nhưng giá thành cao nên không phù hợp với tính kinh tế trong sản suất loạt vừa

4 Đúc ly tâm:

- Loại này chỉ phù hợp với chi tiết dạng tròn xoay, rỗng, đối xứng, đặc biệt

là các chi tiết hình ống hay hình xuyến

- Khó nhận được đường kính lỗ bên trongvật đúc chính xác vì khó định được lượng kim loại rót vào khuôn chính xác

- Chất lượng bề mặt trong vật đúc kém (đối với vật đúc tròn xoay) vì chứa nhiều tạp chất và xỉ

5 Đúc áp lực:

- Dùng áp lực để điền đầy kim loại trong lòng khuôn

Trang 8

- Hợp kim để đúc dưới áp lực thường là hợp kim Thiếc, Chì, Kẽm, Mg, Al,Cu

- Đúc dưới áp lực dùng để chế tạo các chi tiết phức tạp như vỏ bơm xăng, dầu, nắp buồng ép, van dẫn khí…

- Trang thiết bị đắt nên giá thành sản phẩm cao.Đặc tính kỹ thuật tốt nhưng đối với dạng sản suất loạt vừa thì hiệu quả kinh tế không cao

6 Đúc trong khuôn vỏ mỏng:

- Là dạng đúc trong khuôn cát nhưng thành khuôn mỏng chừng 6-8mm

- Có thể đúc được gang , thép, kim loại màu như khuôn cát,khối lượng vật đúc đến 100 kg

- Dùng trong sản xuất loạt lớn và hàng khối

-Thường dùng để đúc ống, đúc thỏi, đúc tấm

 Kết luận:

Với những yêu cầu của chi tiết đã cho, tính kinh tế cũng như dạng sản xuất ta sẽ chọn phương pháp chế tạo phôi đúc trong khuôn cát – mẫu kim loại, làm khuôn bằng máy

3.2 Xác định lượng dư của phôi:

a Lượng dư của phôi được xác định dựa vào các yếu tố sau:

 Kích thước lớn nhất của chi tiết là 150 mm

 Cấp chính xác của phôi đúc: cấp II

Trang 9

 Cấp chính xác kích thước IT 15-16

 Kích thước danh nghĩa 80 mm:

Tra tài liệu 1 ( sổ tay công nghệ ) được lượng dư hai phía kích thước này là 4,5 mm

Tra tài liệu 1, tra dung sai là 1,4mm

 Kích thước lớn nhất giữa hai bề mặt là:

80 + 4,5 + 1,4 = 85,9(mm) Lượng dư cần gia công là:

mm

95 , 2 2

80 9 , 85









 Kích thước danh nghĩa 50 :

Tra tài liệu 1 ( sổ tay công nghệ) được lượng dư hai phía kích thước này là: 5(mm)

Tra dung sai là: 1(mm)

50 – 5 –1 = 44 (mm) Lượng dư cần gia công là:

mm

3 2 44 50









 Kích thước danh nghĩa 44:

Tra tài liệu 1 ( sổ tay công nghệ) được lượng dư hai phía kích thước này là: 4(mm)

Tra dung sai là: 1 (mm)

44 + 4 +1 = 49 (mm) Lượng dư cần gia công là:

Trang 10

5 , 2 2

44 49

Trang 12

- Tiện dọc trục: để đạt Ra 2,5 thì tiện tinh, chiều sâu lớp biến cứng 10, cấp chính xác kinh tế là 7-9, cấp chính xác đạt được là 6

- Doa : để đạt Ra2,5 thì doa tinh, chiều sâu lớp biến cứng 10, cấp chính xác kinh tế là 7-8, cấp chính xác đạt được là7-8

- Chuốt: để đạt Ra2,5 thì chuốt tinh, chiều sâu lớp biến cứng 25, cấp chính xác kinh tế là 7-8

- Mài : để đạt Ra2,5 thì mài , chiều sâu lớp biến cứng 50, cấp chính xác kinh

tế là8-11, cấp chính xác đạt được là 6

 Do chi tiết có gờ nên phương pháp tiện không khả thi Phương pháp chuốt có thể thực hiện nhưng do dao chuốt khó chế tạo và đắt tiền nên cũng không khả thi.Phương pháp mài thì thiết kế đồ gá phức tạp nên ta chọn phương pháp doa Tóm lại, muốn gia công lỗ 4 cần tiến hành : khoét- doa

Gia công mặt 5: tương tự mặt 4

Gia công mặt 11: khoan : đạt độ chính xác 12-14, độ nhám Rz 25-50

Gia công mặt 14: dùng dao phay đĩa

4.4 CHỌN TRÌNH TỰ GIA CÔNG CÁC BỀ MẶT CỦA PHÔI:

Phương án Stt và tên nguyên

công

Số của bề mặt gia công

Số của bề mặt định vị

Dạng máy

Trang 13

2.Khoét,doa 4 1,9 Máy khoan

Phương án Stt và tên nguyên

công

Số của bề mặt gia công

Số của bề mặt định vị

Dạng máy

Trang 14

+ Ưu điểm: Dễ dàng gá đặt hơn

Năng suất cao hơn

+ Nhược điểm: số nguyên công nhiều hơn

Sau khi phân tích 2 phương án, ta chọn phương án 2 vì dễ dàng gá đặt nên năng suất cao hơn

5.THIẾT KẾ NGUYÊN CÔNG

Chọn chuẩn công nghệ

- Chuẩn thô: Do chi tiết dạng khối và chi tiết có dạng côn nên ta chọn

bề mặt trụ lớn ngoài (64) làm chuẩn thô

- Chuẩn tinh: Dùng bề mặt 1 hoặc 3 làm chuẩn tinh phụ thống nhất cho cả quá trình thực hiện qui trình công nghệ

5.1 Nguyên công 1:Phay mặt 3

5.1.1 Sơ đồ gá đặt:

Trang 15

5.1.2 Phương án gia công:

Phay thô mặt 3 đạt cấp chính xác 14 ,Rz=50 m

Phay bán tinh mặt 3 đạt cấp chính xác 11 ,Rz=20 m 5.1.3 Định vị:

Dùng khối V ngắn khống chế 2 bậc tự do

Dùng phiến tỳ phẳng khối chế 3 bậc tự do

Chi tiết khối chế 5 bậc tự do

Trang 16

+ Bề mặt làm việc của bàn(mm2): 320x1250 + Công suất động cơ: 7 Kw

+ Số vòng quay trục chính (v/ph): 30 -1500

5.1.6 Chọn dụng cụ cắt: [bảng 4-64, sách Trần văn Địch.]

Dùng dao phay mặt đầu có gắn hợp kim cứng BK

vật liệu( sổ tay công nghệ 1, bảng 4.3, trang 292):

BK8 ( gia công thô) BK6 ( gia công bán tinh)

Các thông số hình học của dao:

+ góc sau  = 12-15 + Góc trước  = +7 + Góc nghiêng  =  của dao: +10 + Góc nghiêng : 1 = 3-5

 = 45-60

0 = 20-35 + Chiều rộng f: 1-1,5

Kích thước của dao:

+ Đường kính lỗ của dao phay: d=32 mm

+ Số răng: 12 răng

Việc chọn như vậy là do dùng hợp kim cứng tốt hơn dùng dao thép gió vì đảm bảo năng suất cắt cao hơn, thời gian làm việc giảm rất nhiều do việc tăng tốc độ cắt

5.1.7 Dụng cụ kiểm tra: thước cặp dài 150mm, độ chính xác 0,02mm

Trang 17

5.1.8 Dung dịch trơn nguội: khan

5.2 Nguyên công 2:Phay mặt 1

Phay thô mặt 1 đạt cấp chính xác 14 ,Rz=50 m

Phay bán tinh mặt 1 đạt cấp chính xác 11 ,Rz=20 m 5.2.3 Định vị:

Dùng khối V ngắn khống chế 2 bậc tự do

Trang 18

+ Số vòng quay trục chính (v/ph): 30-1500

5.2.6 Chọn dụng cụ cắt: bảng 4-64, sách Trần văn Địch

vật liệu( sổ tay công nghệ 1, bảng 4.3, trang 292):

BK8 ( gia công thô) BK6 ( gia công tinh)

+ góc sau  = 12-15 + Góc trước  = +7 + Góc nghiêng  =  của dao: +10 + Góc nghiêng : 1 = 3-5

 = 45-60

0 = 20-35 + Chiều rộng f: 1-1,5

Trang 19

Việc chọn như vậy là do dùng hợp kim cứng tốt hơn dùng dao thép gió vì đảm bảo năng suất cắt cao hơn, thời gian làm việc giảm rất nhiều do việc tăng tốc độ cắt

5.2.7 Dụng cụ kiểm tra: thước cặp dài 150mm, độ chính xác 0,02mm 5.2.8 Dung dịch trơn nguội: khan

5.3 Nguyên công 3: khoét-doa lỗ 50 +0,039

Trang 20

Dùng khối V định vị 2 bậc tự do

5.3.4 Phương án kẹp chặt:

Dùng cơ cấu kẹp liên động tạo ra lực kẹp đẩy bề mặt 1 của chi tiết ép vào phiến tỳ

5.3.5 Chọn máy:

Chọn máy khoan đứng 2A135 [sách chế độ cắt gia công cơ]

- Đường kính gia công lớn nhất (mm): 35 mm

Trang 21

5.4 Nguyên công 4: Phay mặt 6&8

Trang 22

Phay thô mặt 6&8 đạt cấp chính xác 12 ,Rz=25 m

Phay tinh mặt 6&8 đạt cấp chính xác IT9 , Ra=2,5 m 5.4.3 Định vị:

Dùng chốt trụ ngắn và có vai định vị lên mặt 4,1 khống chế 5 bậc tự do

Trang 23

+ Bước tiến của bàn: 30-1500 mm/ph

-

5.4.6 Chọn dụng cụ cắt:

-Dao phay đĩa ba mặt răng thép gió P18

vật liệu( sổ tay công nghệ 1, bảng 4.3, trang 292): P18

+ góc sau  = 160 + Góc trước  = 150 + Góc nghiêng chính :  = 450 + Góc nghiêng rãnh xoắn của dao:  = 8-150

5.4.7 Dụng cụ kiểm tra:

thước cặp dài 150 mm, độ chính xác là 0,02 mm

5.5 Nguyên công 5: Khoan – khoét – doa lỗ 15 +0,027

Trang 24

Khoan lỗ đạt cấp chính xác IT14 ,Rz= 50 m Khoét đạt cấp chính xác IT10 ,Rz=12,5 m

Doa đạt cấp chính xác IT8 , Ra=2,5 m 5.5.3 Định vị:

Dùng chốt trụ ngắn có vai định vị lên mặt 4 khống chế 5 bậc tự do Dùng khối V tuỳ động định vi lên mặt 10 khống chế 1 bậc tự do

Chi tiết được khống chế 6 bậc tự do

5.5.4 Phương án kẹp chặt:

Dùng bulong kẹp chặt, tạo lực ép bề mặt 1 của chi tiết vào bề mặt phiến tỳ 5.5.5 Chọn máy:

- Côn móc ttrục chính: N04

Trang 25

- Góc nghiêng chính của lưỡi cắt: 2  =1200

- Góc nghiêng của lưỡi cắt ngang:  = 500-550

Kích thước kết cấu ( dạng đuôi côn):

D=15mm L=180mm d=14,8 mm , số con móc: 2 Mũi khoét thô:

Trang 26

5.6 Nguyên công 6 : Phay mặt đầu 12,13

Trang 27

Phay mặt đầu đạt cấp chính xác IT14 ,Rz=40 m 5.6.3 Định vị:

Dùng phiến tỳ lên mặt đầu 1 khống chế 3 bậc tự do

Trang 28

+ Bước tiến của bàn: 30-1500 mm/ph

- + Số răng: 12 răng

5.6.7 Dụng cụ kiểm tra: thước cặp dài 150mm, độ chính xác 0,1mm

5.6.8 Dung dịch trơn nguội: khan

5.7 Nguyên công 7: Khoan lỗ (15 +0,18 )

Trang 29

Khoan lỗ đạt cấp chính xác IT14 ,Rz=40 m 5.7.3 Định vị:

Dùng phiến tỳ lên mặt đầu 1 khống chế 3 bậc tự do

- Côn móc ttrục chính: N04

- Số vòng quay trục chính: 68 -1100vg/ph

Trang 30

- công suất động cơ chính : 6 kW 5.7.6 Chọn dụng cụ cắt:

Mũi khoan : dùng lưỡi khoan ruột già

Vật liệu: thép có gắn hợp kim cứng BK8

-Góc trước: 0=50

- Góc sau: =80-140

- Góc nghiêng chính của lưỡi cắt: 2  =1200

- Góc nghiêng của lưỡi cắt ngang:  = 500-550

Kích thước kết cấu ( dạng đuôi côn):

- D=15mm L=180mm d=14,8 mm , số con móc: 2

5.7.7 Dụng cụ kiểm tra: thước cặp dài 150mm, độ chính xác 0,1 mm 5.7.8 Dung dịch trơn nguội: khan