Tính công nghệ của sản phẩm là tính chất của mô hình nhà thiết kế đưa ra có cấu tạo sao cho khả năng công nghệ của đất nước có thể thực hiện được vàhạn chế thấp nhất giá thành chế tạo..
Trang 1Lời nói đầu:
Thiết kế chế tạo là một tập hợp những nhiệm vụ liên tục nối tiếp lẫn nhau.Mỗi một công đoạn trong quá trình thiết kế chế tạo có một vai trò và nhiệm vụriêng Quá trình thiết kế chỉ được coi là hoàn thiện khi mà các ý tưởng nhà thiết
kế đưa ra phải có tính ưu việt về tính năng sử dụng, tính kinh tế, tính phổ cập
và cuối cùng là tính công nghệ
Tính công nghệ của sản phẩm là tính chất của mô hình nhà thiết kế đưa ra
có cấu tạo sao cho khả năng công nghệ của đất nước có thể thực hiện được vàhạn chế thấp nhất giá thành chế tạo Tính công nghệ của mô hình thiết kế có ýnghĩa vô cùng quan trọng đối với mỗi sản phẩm chế tạo
Giá thành chế tạo sản phẩm phụ thuộc rất nhiều vào công nghệ sản suất.Công nghệ sản suất đơn giản sẽ giảm thời gian sản xuất, giảm hao mòn máymóc dẫn tới giảm được giá thành chế tạo Chính vì vậy việc thiết kế mộtquy trình công nghệ tối ưu có một ý nghĩa rất quan trọng trong thiết kế, sản suất,chế tạo Nắm vững đặc tính công nghệ của quy trình sản xuất giúp cho người kỹ
sư có một cái nhìn tổng quát làm cho các ý tưởng thiết kế của người kỹ sư phùhợp với khả năng công nghệ đảm bảo chắc chắn ý tưởng có thể thực hiện được
Đồ án công nghệ chế tạo máy không nằm ngoài mục đích như vậy Làm
đồ án công nghệ chế tạo máy là một dịp để sinh viên làm quen với các quy trìnhchế tạo là cơ sở cho các ý tưởng thiết kế sau này
Trong đồ án trình bày thiết kế quy trình gia công chi tiết “khớp nối ”vớicác nội dung sau:
- 01 bản vẽ Ao trình bày các nguyên công
- 01 bản vẽ A0 thể hiện đồ gá cho nguyên công khoan
- 01 bản vẽ A4 thể hiện bản vẽ chi tiết
- 01 bản vẽ A3 thể hiện bản vẽ lồng phôi
- 01 bản thuyết minh A4
Tôi xin chân thành cảm ơn thầy giáo aaaaaaaaaaa thuộc bộ môn chế tạo
máy đã tận tình hướng dẫn để đồ án được hoàn thành đúng tiến độ và công việc được giao với chất lượng đảm bảo Do thời gian còn hạn chế nên đồ án không thể tránh được các thiếu sót, rất mong được sự đóng góp ý kiến sửa sai của các thầy giáo và các bạn
Sinh viên
Đặng Quốc Dũng
Trang 2Phần I : phân tích điều kiện làm việc của chi tiết
1.1 công dụng của chi tiết :
Chi tiết là khớp nối, đã cho thuộc loại khớp nối đĩa dùng trong nhiều
nghành chế tạo máy Đặc biệt là trong hộp giảm tốc dùng để nối cố định các trụcthường là trục động cơ với hộp giảm tốc hoặc hộp giảm tốc với băng tải nhằm truyền chuyển động quay từ trục động cơ sang trục hộp giảm tốc hoặc từ trục hộp giảm tốc ra băng tải hoặc từ trục sang trục
Trên chi tiết có 8 lỗ 20 cách đều trên 1 vòng chia 120 dùng để nói các mặt bích của khớp nối bằng các bu lông Lỗ côn trong có rãnh then dùng để lắp trên trục hộp giảm tốc
1.2 điều kiện làm việc của chi tiết :
Khớp nối đĩa lắp trên trục hộp giảm tốc khi được lắp với khớp nối trên trục của động cơ bởi các bu lông nhằm mục đích truyền mômen quay từ trục động cơ sang hộp giảm tốc do đó khớp nối chịu mômen xoắn mx dựa vào đó để ta chọn khớp nối đĩa phù hợp để cho khớp nối có khả năng chịu quá tải khớp nối đĩa nóiriêng và khớp nối nói chung thường được tính toán theo mômen quán tính mt với:
Mt = k.mx=9.55x106.kN n (N.mm)
Mx : là mômen xoắn K: hệ số tải trọng
1.4 : phân tích kết cấu và yêu cầu kỷ thuật của chi tiết :
- khớp nối có đủ độ cứng vững để khi gia công không bị biến dạng
- khớp nối có bề mặt chính là mặt bích và mặt lỗ côn vì thế những yêu cầu đặt rađối với khớp nối là những yêu cầu lien quan đến độ chính xác của mặt bích và
bề mặt lỗ côn yêu cầu về độ chính xác nhám bề mặt cũng như vị trí tương quan của nó
- các lỗ 50 , lỗ côn , 8 lỗ 20 cần gia công đạt độ chính xác cấp 7 với dung sai( tra bảng I trang 19 sách dung sai và kỷ thuật đo lường )
50 +0.03 ; 20+0.05 ;và kích thước lỗ côn 40+0.05 góc côn 2o51’±20’ và đạt độ nhẵnbóng bề mặt là Rz = 20
- các kích thước chiều dọc trục và đường kính ngoài của chi tiết lấy sai số là
±0.1 với Ra = 2.5
Trang 3- rãnh then 8x6 cần gia công đạt cấp chính xác h9 tức là 8+0.03 với độ nhám 2 bên
là Ra= 2.5
- lỗ côn được gia công đạt độ chính xác cấp 7 tức là lỗ lớn 40+0.05 và có góc côn
2051’ nhám bề mặt là Rz =20
- ở các vị trí phân bậc của chi tiết các góc vát 2x450 và vê tròn với bán kính R=3
để giảm ứng suất khi làm việc
- 8 lỗ 20 dùng để lắp bulông cần được gia công đạt 50 +0.05
- độ vuông góc của bề mặt làm việc (mặt bích) so với đường tâm A là 0.05mm
- độ không song song của đường tâm 8 lỗ và đường tâm A không vượt quá
0.05mm
- độ không trụ của đường kính ngoài không vượt quá 0.05mm
Phần II : vật liệu phôi phương án chọn phôi dạng sản xuất và
phương án gia công chuẩn bị phôi :
2.1 vật liệu :
Chi tiết đã cho thuộc chi tiết dạng bạc có thể chế tạo với nhiều loại vật liệu như :gang xám ,thép kết cấu ,đồng thanh …trong đó ta thấy với chi tiết đã cho thì thép C45 là vật liệu dùng chế tạo chi tiết là hợp lý nhất vì thép dễ chế tạo và có tính dẻo cao
2.2 phương án chọn phôi :
Với vật liệu đã cho là thép C45 chi tiết khớp nối đĩa thuộc chi tiết dạng bạc có kết cấu tương đối đơn giản vì vậy ta có các phương án sau :
- phôi thanh định hình : phôi thanh cán mỏng phôi đúc đặc những loại phôi này
có cơ tính tốt phương án chế tạo phôi đơn giản nhưng chỉ phù hợp với loại chi tiết dạng bạc có đường kính lỗ nhỏ hơn 20 do đó các loại phôi này không phù hợp chi tiết khớp nối ta cần gia công
- phôi ống : tuy đảm bảo được với điều kiện là chi tiết dạng bạc có đường kính
lỗ lớn hơn 20 nhưng đối với chi tiết có mặt bích lớn nhưng chi tiết khớp nối đĩatrên thì không thích hợp vì nó sẽ làm tăng thời gian gia công vì lượng dư lớn chi phí vật liệu tăng
- phôi đúc có lỗ sẵn : đối với chi tiết dạng bạc có mặt bích lớn và có đường kính
lỗ lớn hơn 20 thì phôi đúc có lỗ sẵn rất thích hợp vì do khi đúc tùy phương pháp đúc ta có thể tiết kiệm được vật liệu thời gian gia công và hạ gia thành sản phẩm
Vậy với các phương án trên thì ta chọn phương án phôi đúc có lỗ sẵn là phương
án chọ phôi thích hợp nhất để chế tạo chi tiết đã cho
2.3 xác định dạng sản xuất :
a > xác đinh khối lượng của chi tiết
- thể tích gần đúng của chi tiết :
Vct = 80 ( 40 32 40 32 ) 20 25 ] 80 6 8
3
1 10 20 80 80 20 40 80
Trang 4Ta có khối lượng riêng của thép C45 : γ thép = 7,85 kg /dm3
Nên khối lượng gần đúng của chi tiết
mct = Vct γ thép = 0,715 7,85 = 5,6 kg
b > xác định số lượng chi tiết được sản xuất trong 1 năm
N = N1 m (1+ 100 )
Trong đó :
N : số chi tiết được sản xuất trong 1 năm
N1: số chi tiết cần được sản xuất trong 1 năm
m : số chi tiết trong 1 sản phẩm m=1
2.4 phương án gia công chuẩn bị phôi
- đúc trong khuôn cát : Đúc trong khuôn cát dễ chế tạo hình vật đúc dùng được
1 lần năng suất thấp độ chính xác và nhẵn bóng bề mặt thấp lương dư gia công lớn tốn nhiều kim loại khuôn cát thường dùng trong sản xuất đơn chiếc hàng laotj nhỏ vốn đầu tư ít công nghệ đơn giản
- đúc trong khuôn kim loại : các ưu điểm cơ tính vật đúc tốt độ bóng bề mặt cao
độ chính xác cao ít phế phẩm thường dùng đúc các vật thể tròn xoay các lỗ rộng thích hợp với sản xuất hàng loạt vừa và lớn tuy nhiên chi phí chế tạo khuôn lớn
và khuôn được dùng nhiều lần với 1 dạng chi tiết nhất định
= > Dựa vào dạng sản xuất của chi tiết đã xác định là dạng sản xuất hàng loạt lớn và qua sự phân tích ở trên ta chọn phương án chế tạo phôi của chi tiết khớp nối là : đúc trong khuôn kim loại vì đúc trong khuôn kim loại làm nguội nhanh nên bề mặt ngoài thường bị cứng và có độ ứng suất lớn nên khi đúc xong cần được ủ để làm đồng đều cơ tính của vật đúc
Từ phương pháp tạo phôi là đúc trong khuôn kim loại ta có các yêu càu của vật đúc và khuôn đúc như sau :
Trang 5+ < tra bảng 3-110 trang 259 sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 1 > ta có lương
dư gia công của vật đúc bằng thép trong khuôn kim loại là :
50 16 0
20
2.21.6
Phần III : Lập tiến trình công nghệ gia công chi tiết
phương án công nghệ : có 2 phương án để gia công chi tiết :
- phương án 1 : thứ tự nguyên công
+ nguyên công 1 : tiện thô và tinh mặt bích ,tiện trụ ngoài 160x20 , tiện lỗ
50x20
+nguyên công 2 : tiện thô và tinh mặt đầu tiện mặt trụ 80x80 ,tiện mặt bậc đạt
160x20 ,tiện lỗ côn
+ nguyên công 3 : khoan 8 lỗ 20
+nguyên công 4 : xọc rãnh then
+nguyên công 5 : kiểm tra
- phương án 2 : thứ tự nguyên công
+ nguyên công 1 : tiện thô và tinh mặt đầu tiện mặt trụ 80x80 ,tiện mặt bậc
Trang 6+ nguyên công 2 : tiện thô và tinh mặt bích ,tiện trụ ngoài 160x20 , tiện lỗ
50x20
+ nguyên công 3 : khoan 8 lỗ 20
+nguyên công 4 : tiện lỗ côn
+nguyên công 5 : xọc rãnh then
+nguyên công 6 : kiểm tra
=> so sánh phương án 1 và phương án 2 để chọn phương án gia công chi tiết : ta
có phương án 1 ít nguyên công hơn phương án 2 giảm được số lần gá đặt hơn nhưng do phương án 1 tiện lỗ côn trước khi khoan lỗ nên khi hoan gá đặt lại khóhơn trong luc đó phương án 2 tiện thô lỗ trụ sau đó khoan lỗ trước rồi mới tiện
lỗ côn nên độ chính xách khi khoan lỗ cao hơn do chi tiết yêu cầu độ chính xác cao nên ta chọn phương án 2 làm phương án gia công chi tiết
Trên cơ sở kết cấu chi tiết và yêu cầu kỹ thuật, cùng với phôi đúc tạo ra có hình dạng như vậy, ta phân chia thành các nguyên công
3.1.Nguyên công 1: tiện thô và tinh mặt đầu tiện mặt trụ 80x80 ,tiện mặt bậc
- máy tiện T620
- dao có gắn mảnh hợp kim
A ) bước 1 : tiện mặt đầu đạt kích thước 100±0.1
- chiều sâu cắt : t = 1,6mm
Trang 7-lượng chạy dao : s=0,3÷ 0,4 mm/vòng <bảng 5-60 STCNCTM-T2>
1000 4 , 163
1000
.
p v D
500 2 , 83 14 , 3 1000
.
p m n
131 936 60
.
1020
.
kw V
P
- thời gian gia công :
n S
L L L T
L : chiều dài bề mặt gia công
L1: chiều dài ăn dao
L2 : chiều dài thoát dao
Ta có : L1= mm
g45 2 3,6tan
6 , 1
0
) ( 26 , 0 500
1000 04 , 131
Trang 8=> Vthực =
) / ( 130 1000
500 2 , 83 14 , 3 1000
.
p m n
130 1119 60
.
1020
.
kw V
P
- thời gian gia công :
n S
L L L T
L : chiều dài bề mặt gia công
L1: chiều dài ăn dao
L2 : chiều dài thoát dao
Ta có : L1= mm
g45 2 3,6tan
6 , 1
0
) ( 89 , 0 500
1000 04 , 131
1000
.
p v D
500 2 , 83 14 , 3 1000
.
p m n
131 1119 60
.
1020
.
kw V
P
Trang 9- thời gian gia công :
n S
L L L T
L : chiều dài bề mặt gia công
L1: chiều dài ăn dao
L2 : chiều dài thoát dao
Ta có : L1= mm
g45 2 3,6tan
6 , 1
0
) ( 5 , 0 2 500
1000 04 , 131
1000
.
p v D
500 31 14 , 3 1000
.
p m n
49 324 60
.
1020
.
kw V
P
- thời gian gia công :
n S
L L L T
L : chiều dài bề mặt gia công
L1: chiều dài ăn dao
L2 : chiều dài thoát dao
Ta có : L1= mm
g45 2 3,6tan
6 , 1
0
) ( 45 , 0 500
=> tổng thời gian gia công nguyên công 1 :
T= Bước 1 + Bước 2+ Bước 3+ Bước 4 = 0,12+0,89+0,5+0,45 =1,96 (phút)-thời gian phụ : TP= (7÷10)% T= 0,16(phút)
-thời gian phục vụ chổ làm việc : TPV=(2÷3)%T= 0,059(phút)
Trang 10-thời gian công nhân nghỉ : Tnghỉ= (3÷5)%T=0,08(phút)
=> tổng thời gian gia công nguyên công 1 :
1000 4 , 258
Trang 11=> Vthực =
) / ( 261 1000
500 2 , 163 14 , 3 1000
.
p m n
261 1007 60
1020
.
kw V
P
- thời gian gia công :
n S
L L L T
L : chiều dài bề mặt gia công
L1: chiều dài ăn dao
L2 : chiều dài thoát dao
Ta có : L1= mm
g45 1,2 2,9tan
7 , 1
0
) ( 3 , 0 500
1000 4 , 163
1000
.
p v D
315 2 , 163 14 , 3 1000
.
p m n
159 248 60
1020
.
kw V
P
Trang 12- thời gian gia công :
n S
L L L T
L : chiều dài bề mặt gia công
L1: chiều dài ăn dao
L2 : chiều dài thoát dao
Ta có : L1= mm
g45 1,2 2,9tan
7 , 1
0
) ( 1 , 1 315
1000 131
1000
.
p v D
1600 6 , 21 14 , 3 1000
.
p m n
109 1149 60
1020
.
kw V
P
- thời gian gia công :
n S
L L L T
L : chiều dài bề mặt gia công
L1: chiều dài ăn dao
L2 : chiều dài thoát dao
Ta có : L1= mm
g45 2 3,6tan
6 , 1
0
) ( 2 , 0 1600
Trang 13-lượng chạy dao : s=0,3÷ 0,5mm/vòng <bảng 5-60 STCNCTM-T2>
1000 134
1000
.
p v D
800 50 14 , 3 1000
.
p m n
126 843 60
.
1020
.
kw V
P
- thời gian gia công :
n S
L L L T
L : chiều dài bề mặt gia công
L1: chiều dài ăn dao
L2 : chiều dài thoát dao
Ta có : L1= mm
g45 1,5 12,3tan
8 , 10
0
) ( 1 9 800
12
20
=> tổng thời gian gia công nguyên công 2 :
T= Bước 1 + Bước 2+ Bước 3+ Bước 4 = 0,3+1,1+0,2+1 =2,6 (phút)
-thời gian phụ : TP= (7÷10)% T= 0,2(phút)
-thời gian phục vụ chổ làm việc : TPV=(2÷3)%T= 0,06(phút)
-thời gian công nhân nghỉ : Tnghỉ= (3÷5)%T=0,1(phút)
=> tổng thời gian gia công nguyên công 2 :
TNC1=2,6+0,2+0,06+0,1=2,96 (phút) (2)
3.3.Nguyên công 3: khoan 8 lỗ 20
Trang 14
w w
20 ±0.1
- định vị : chi tiết được định vị bởi 1 mặt phẳng phôi và 1 chốt trụ ngắn khống chế 5 bậc tự do kẹp chặt bằng bu lông
- máy khoan : 2A135
-dao : dùng dao khoan ruột gà 20
- có dung dịch trơn nguội
Trang 15N= 4 , 9 ( )
9750
410 4 , 115
9750
.
kw n
2
ang ang
-thời gian phục vụ chổ làm việc : TPV=(2÷3)%T= 0,01(phút)
-thời gian công nhân nghỉ : Tnghỉ= (3÷5)%T=0,02(phút)
=> tổng thời gian gia công nguyên công 3 :
- định vị : chi tiết định vị bởi mặt bích khống chế 3 bậc và mặt trụ của phôi
khống chế 3 bậc chi tiết được định vị 5 bậc tự do
-kẹp chặt : siết chặt 3 chấu tạo ra lực kẹp phôi
- dao : sử dụng dao tiện lỗ gắn mảnh hợp kim cứng
- cách tiến hành : xoay xiên bàn dao phụ 1 góc bằng góc côn và trong lúc tiện tatịnh tiến bàn dao phụ
A ) bước 1 : tiện thô lỗ côn :
- chiều sâu cắt : t=8,5mm chia làm nhiều lần mỗi lần cắt t=0,95mm
- lượng chạy dao : s=0,3÷0,5 (mm/v) chọn s= 0,38(mm/v)
<tra bảng 5-60 STCNCTM-T2>
- tốc độ cắt : v=186(m/p)
Trang 16Hệ số hiệu chỉnh phụ thuộc vào góc nghiêng của dao k=0,72
=>V = 186.0,72=134(m/p)
36 14 , 3
1000 134
1000
.
p v D
1000 36 14
,
3
p m
- lực cắt : P= 10.300.0,85.0,380,75.113-0,15=571
60 1020
113 571 60
1020
.
kw V
L L L T
L : chiều dài bề mặt gia công
L1: chiều dài ăn dao
L2 : chiều dài thoát dao
Ta có : L1= mm
g45 2 3,6tan
16
0
) ( 23 , 0 1000
1000 131
1000
.
p v D
1000 32 14
,
3
p m
- lực cắt : P= 10.300.0,85.0,380,75.100-0,15=531
- công suất cắt : N = 0 , 9 ( )
60 1020
00 531 60
1020
.
kw V
L L L T
L : chiều dài bề mặt gia công
L1: chiều dài ăn dao
L2 : chiều dài thoát dao
Ta có : L1= mm
g45 2 3,6tan
16
0
) ( 25 , 0 1000
Trang 17=> tổng thời gian gia công nguyên công 4 :
T=T1+T2= 0,23+0,25 =0,48 (phút)
-thời gian phụ : TP= (7÷10)% T= 0,5(phút)
-thời gian phục vụ chổ làm việc : TPV=(2÷3)%T= 0,49(phút)
-thời gian công nhân nghỉ : Tnghỉ= (3÷5)%T=0,49(phút)
=> tổng thời gian gia công nguyên công 3 :
17 1000 )
1
.(
1000
p htk m
Trang 1817 254 36
, 1 60 75
.
kw V
L : chiều dài bề mặt gia công
L1: chiều dài ăn dao
L2 : chiều dài thoát dao
Ta có : L1= mm
g30 1,5 11tan
6
0
) ( 6 5 ,
80
T
-thời gian phụ : TP= (7÷10)% T= 0,5(phút)
-thời gian phục vụ chổ làm việc : TPV=(2÷3)%T= 0,09(phút)
-thời gian công nhân nghỉ : Tnghỉ= (3÷5)%T=0,2(phút)
=> tổng thời gian gia công nguyên công 3 :
TNC4=6+0,5+0,2=6,8 (phút) (5)
3.6.Nguyên công 6: kiểm tra :
- Chi tiết được định vị trên 2 mũi chống tâm để kiểm tra độ vuông góc giữa mặt bích và đường tâm của lỗ côn
- dụng cụ đo : đồng hồ so
- phương pháp đo : ta quay phôi quanh 2 mũi chống tâm 3600 thì trị số chỉ của đồng hồ la sai lệch về độ không vuông góc của mặt bích và đường tâm lỗ côn chỉ số của đồng hồ chỉ nhỏ hơn 0.05 là đạt yêu cầu