Đồ án thiết kế quy trình công nghệ gia công trục khuỷu (Kèm file CAD)

Đồ án thiết kế quy trình công nghệ gia công trục khuỷu (Kèm file CAD) Đồ án thiết kế quy trình công nghệ gia công trục khuỷu (Kèm file CAD) Đồ án thiết kế quy trình công nghệ gia công trục khuỷu (Kèm file CAD) Đồ án thiết kế quy trình công nghệ gia công trục khuỷu (Kèm file CAD) Đồ án thiết kế quy trình công nghệ gia công trục khuỷu (Kèm file CAD)

Trang 1

Mục lục

* Đề mục :

- Lời nói đầu 4

- Tài liệu tham khảo 47

* Phần I : Phân tích chi tiết gia công và định dạng sản xuất 6

I – Chức năng và điều kiện làm việc của chi tiết 6

II – Tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết 6

III – Xác định dạng sản xuất 8

IV – Chọn ph-ơng án chế tạo phôi 8

* Phần II :Xác định ph-ơng pháp chế tạo phôi và thiết kế bản vẽ lồng phôi 10

A – Xác định ph-ơng pháp chế tạo phôi 10

B – Bản vẽ lồng phôi 11

* Phần III : Thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết 11

Thứ tự các nguyên công: Nguyên công I : Tạo phôi bằng ph-ơng pháp đúc 12

Nguyên công II : Tiện các ỉ 12

Nguyên công III : Tiện các ỉ lỗ 18

Nguyên công IV : Phay mặt phẳng 26

Nguyên công V : Khoan và ta rô 4 lỗ M6 29

Nguyên công VI : khoan 2 lỗ tra dầu 33

Nguyên công VII : Phay rãnh then 36

Nguyên công VIII : Nhiệt luyện 39

Nguyên công IX : Mài 40

Nguyên công X: Kiểm tra 42

* Phần VI :Tính toán và thiết kế đồ gá 43

A – Yêu cầu kỹ thuật với đồ gá 44

B – Tính chế độ cắt 46

C – Tính Lực kẹp chặt 47

D – Tính sai số chế tạo đồ gá 48

Trang 2

NhËn xÐt cña gi¸o viªn

Ngµy Th¸ng N¨m 2008

Ký tªn

TrÞnh Xu©n Thµnh

Trang 3

Nhận xét của hội đồng bảo vệ

Ngày Tháng Năm 2008

Ký tên

Trang 4

Lời nói đầu

Hiện nay khoa học kỹ thuật đang phát triển với một tốc độ vũ bão mang lại những lợi ích to lớn cho con ng-ời về tất cả những lĩnh vực tinh thần và vật chất Để nâng cao đời sống vật chất của nhân dân, để hoà nhập vào sự phát triển chung của các n-ớc trong khu vực cũng nh- các n-ớc trên thế giới Đảng và nhà n-ớc ta đã đề ra mục tiêu trong những năm tới là thực hiện “công nghiệp hoá hiện đại hoá đất

nước”

Muốn thực hiện “Công nghiệp hoá hiện đại hoá đất nước”, một trong những ngành cần quan tâm phát triển mạnh đó là cơ khí chế tạo Vì cơ khí chế tạo đóng vài trò quan trọng việc sản xuất ra các thiết bị, công cụ cho mọi ngành kinh tế quốc dân, tạo tiền đề cần thiết để ngành này phát triển mạnh hơn

Để phục vụ cho việc phát triển ngành cơ khí hiện nay chúng ta cần đẩy mạnh

đào tạo đội ngũ cán bộ kỹ thuật có trình độ chuyên môn cao về các lĩnh vực công nghệ kinh điển, đồng thời phải đáp ứng đ-ợc những công nghệ tiên tiến, công nghệ

tự động trong cơ khí

Đồ án môn học là một cơ hội để các sinh viên có thể áp dụng những kiến thức

đã học Với việc làm đó đồ án đã giúp em giải quyết một vấn đề tổng hợp mà ngành mà mình học Làm quen với các sử dụng tài liệu, sổ tay, tiêu chuẩn và khả năng kết hợp, so sánh những kiến thức lý thuyết với thực tế sản xuất

Mặt khác, khi làm đồ án đã giúp em phát huy tối đa tính độc lập sáng tạo để giải quyết vấn đề công nghệ cụ thể

Đề tài mà em làm “Thiết kế quy trình và trang bị công nghệ gia công chi tiết Trục khuỷu” Đây là một chi tiết quan trọng trong việc gá đặt các trục làm việc

Trang 5

Mặc dù chi tiết đã có rất nhiều ph-ơng án gia công tr-ớc đó, nh-ng riêng đối với cá nhân em, em vẫn muốn đ-a ra một quy trình gia công mới phù hợp mọi điều kiện này và xí nghiệp đang hoạt động

Để hoàn thành nhiệm vụ này em đã nghiên cứu kỹ các giáo trình:

+ Công nghệ chế tạo Atlat đồ gá

+ Sổ tay chế độ cắt

+ Sổ tay công nghệ chế tạo máy

+ Sổ tay thiết kế cơ khí

+ Tiêu chuẩn vật liệu

+ Và các tài liệu khác có liên quan đến ngành cơ khí chế tạo

Trong quá trình thiết kế và lập quy trình công nghệ mặc dù em đã rất cố gắng

nh-ng không tránh khỏi những thiếu sót Vậy em rất mong các thầy cô trong khoa h-ớng dẫn thêm để ra thực tiễn em có thể có đ-ợc một quy trình công nghệ tốt hơn

Và cuối cùng em xin chân thành cảm thầy giáo Trịnh Xuân Thành đã trực tiếp h-ớng dẫn em để làm đề tài này

Hà Nội, Ngày Tháng Năm 2008

Sinh viên:

D -ơng Văn Đại

Trang 6

Thiết kế quy trình công nghệ gia công trục khuỷu

Phần I

Phân tích yêu cầu kỹ thuật của chi tiết

I- Chức năng và điều kiện làm việc của chi tiết

Chi tiết trục khuỷu là chi tiết dạng trục Chi tiết dạng trục thì gồm những đặc

Thành phần hoá học S = 0,17 ữ 0,37 Mn= 0,5 ữ 0,8

S = 0,17 ữ 0,37 Ni = 0,3 Cr = 0,3 Vật liệu chế tạo phôi là thép C45 hoặc có thể thay thế bằng thép C40

II – Tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết

Do chi tiết trục khuỷu là chi tiết truyền chuyển động, từ chuyển động quay sang chuyển động tịnh tiến hoặc chuyển động quay Vậy độ nhám và kích th-ớc

Trang 7

phải đ-ợc đảm bảo và đ-ợc nhiệt luyện để đảm bảo cơ tính và khả năng làm việc lâu dài của chi tiết tránh bị mài mòn

Để đảm bảo đ-ợc yêu cầu kỹ thuật thì ta phải có quy trình gia công hợp lí, dụng cụ cắt , th-ớc đo tốt để tránh sai hỏng Đặc biệt là ở nguyên công chuẩn bịphôi

Chi tiết đ-ợc gia công chủ yếu trên máy tiện Bậc thợ 4/7 trở lên

Ph-ơng án gia công : Nguyên công 1: Tạo phôi

Nguyên công 2: Tiện các ỉ

Nguyên công 3: Tiện các ỉ lỗ

Nguyên công 4: Phay mặt phẳng

Nguyên công 5: Khoan và ta rô 4 lỗ

Nguyên công 6: Khoan 2 lỗ tra dầu

Nguyên công 7: Phay rãnh then

Nguyên công 8: Nhiệt luyện

Nguyên công 9: Mài

Nguyên công 10: Kiểm tra

Trang 8

m : số chi tiết trong 1 năm

 : Số chi tiết đ-ợc chế tạo thêm để dự chữ ( 5 – 7%)

Nếu tính đến  % phế phẩm chủ yếu trong các x-ởng đúc ta có công thức:

100 1

[ + + Trong đó:

Trang 9

Tra bảng định dạng sản xuất dựa theo khối l-ợng của chi tiết và số l-ợng sản phẩm sản xuất trong 1 năm

Theo bảng 1.1 sách công nghệ chế tạo máy ta đ-ợc :

Chi tiết đ-ợc sản xuất theo loạt vừa

Trang 10

PhầnIII

Thiết kế bản vẽ phôi

1- Vật liệu chế tạo phôi là thép 45

2- Ph-ơng pháp chế tạo phôi: đúc trong khuôn cát mẫu gỗ

Ph-ơng pháp 3: Dùng phôi thanh có đ-ờng kính lớn

- Ph-ơng pháp 2 và 3 chỉ dùng cho sản xuất đơn chiếc loạt nhỏ không năng suất

- Ph-ơng pháp 1 áp dụng cho sản xuất từ loạt trung trở lên cho năng suất cao

Trang 11

Phần IV

Tra chế độ cắt cho các nguyên công

I- nguyên công I đúc

-Chi tiết đúc phải cân đối về hình dạng

- Vật liêu đồng đều không chứa tạp chất

- Sau đúc phải ủ để giảm lớp cứng bề ngoài

- Vệ sinh sạch sẽ ba via, đậu ngót tr-ớc khi gia công cơ

- Tạo phôi bằng khuôn cát mẫu gỗ đạt cấp chính xác cấp 2

Trang 12

- Dông cô c¾t : Dao vai

4 Dông cô kiÓm tra:th-íc cÆp 1/20, panme

73 , 75 1000

Trang 13

TÝnh lai Vt:

1000

400 55 14 , 3 1000

VËy m¸y lµm viÖc an toµn

- TÝnh thêi gian ch¹y m¸y

34 , 0 400

0 2 30 34 , 0 400

30

22 , 181 1000

.

=

n D

Trang 14

Tm = 0 , 16

2 , 0 1000

0 2 30 2 , 0 1000

.

73 , 75 1000

34 , 0 315

0 2 30 34 , 0 315

30

Trang 15

22 , 181 1000

.

=

n D

2 , 0 630

0 2 30 2 , 0 630

.

73 , 75 1000

Trang 16

Vt = 628

1000

500 40 14 , 3 1000

34 , 0 500

0 2 30 34 , 0 500

30

22 , 181 1000

.

=

n D

Trang 17

Tm = 0 , 15

2 , 0 1250

0 2 30 2 , 0 1250

.

4 , 11 1000

.

=

n D

) 4 4 40 ( 2 9

 +

i s n

l L

phót

Trang 18

III- nguyên công III: tiện Ф76, Ф45, Ф25

1 Mục đích yêu cầu

- Tạo chuẩn gá cho các b-ớc

- Gia công đạt yêu cầu về kích th-ớc

2 Định vị và kẹp chặt

- Định vị bằng mâm cặp 4 chấu gá lệch tâm hạn chế 4 bậc tự do

- Một chấu đ-ợc tỳ vào vai hạn chế đ-ợc một bậc tự do

- Kẹp chặt bằng mũi tâm

3 Chọn máy và dụng cụ cắt

- Chọn máy tiện 1K62, công suất động cơ N = 10 Kw, hiệu suất của may n = 0,75, lực cho phép của cơ cấu Px = 360 kg

- Dụng cụ cắt : Dao vai và dao tiện lỗ

4 Dụng cụ kiểm tra:th-ớc kặp 1/20, panme

Trang 19

- Tốc độ cắt

y x

m

v v

S t

, 0 5 , 3 45

1 292

.

3 , 0 15 , 0 18 ,

=

y x

m

v v

S t

= (v/ph) Tra thuyết minh may chọn n= 2000 (v/ph)

1000

2000 45 14 , 3 1000

.

=

n D

Trang 20

125 , 98 5 , 67 102

2 2 80

 +

S n

y L

Trang 21

362 07

, 0 5 , 0 45

292

3 , 0 15 , 0 18

Theo thuyÕt minh m¸y chän nt = 2500 (m/ph)

- TÝnh thêi gian chay m¸y

07 , 0 2500

3 , 0 2

m

v v

S t

, 0 5 , 3 45

1 292

.

3 , 0 15 , 0 18 ,

=

= m v x v y

S t

Trang 22

125 , 98 5 , 67 102

Trang 23

T = 0 , 96

07 , 0 2000

2 2 80

 +

S n

y L

, 0 5 , 0 25

292

3 , 0 15 , 0 18

Theo thuyÕt minh m¸y chän nt = 2500 (m/ph)

- TÝnh thêi gian chay m¸y

07 , 0 2500

3 , 0 2 80

= + +

,

3

73 , 75

.

=

Theo thuyÕt minh m¸y nt = 315 (v/phót.)

- Thêi gian ch¹y m¸y

95 , 0 315

Trang 24

Chọn theo bảng nh- nguyên công II :

V = 181,22 (m/ph)

759 76

14

,

3

22 , 181

.

=

Theo thuyết minh máy nt = 630 (v/phút)

- Thời gian chạy máy

195 , 0 630

Tính l-ợng d- cho một bề mặt nguyên công III : Tiện ỉ76

Quy trình công nghệ gồm tiện thô và tiện tinh

Vì gia công có chống tâm nên sai số gá đặt trong tr-ờng hợp này bằng 0

Vì vậy trong công thức tính Zmin không còn sai số gá đặt

Sai lệch không gian tổng hợp đ-ợc tính theo công thức:

 phôi = 2 2 2

Pt P

P c + cm+

Bảng 17 : Pcm = 1

14 , 0 138 1

Trang 25

TiÖn tinh : 2Zmin = 2(50 + 50 + 109) = 2209 (m)

Trang 26

IV- nguyên công IV: phay mặt phẳng A

- Tạo chuẩn gá cho các b-ớc

- Định vị bằng hai khối V ngắn hạn chế 4 bậc tự do

- Mặt khác do vai của ỉ80 tỳ vào khối V nên hạn chế một bậc tự do

- Kẹp chặt: Chọn cơ cấu kẹp bằng vít , h-ớng của lực kẹp vuông góc với các mặt

định vị

- Chọn máy phay đứng 6H12 với công suất Nm=7Kw hiệu suất =0,7

- Dụng cụ cắt :chọn dao phay mặt đầu gắn mảnh HKC BK8 D = 40 , Z = 8 răng

4 Dụng cụ kiểm tra:th-ớc kặp 1/20,căn phẳng,bàn máp

5 Bậc thợ 3/7

6 Chọn chế độ cắt

- Chiều sâu cắt t = 4mm

- B-ớc tiến

Trang 27

Tra bảng 8 - 2 (Bảng chế độ cắt) với dao gắn hợp kim BK8 và công suất máy Nm= 7Kw

Ta có : Sz bảng Ks (mm/răng)

Sz bảng = 0,12 ữ 0,14 mm/răng

Ks = 1( = 600)

Do vật có vỏ cứng nên chọn Sz bảng = 0,12 (mm/răng) Vậy Sz = 0,12.1 = 0,12 mm/răng

309 1000

750 950

.

Ndc V

Bảng 7-2: Pz = Cp.txp.Syp.Z.Bzp.Dqp.Kp

Do phay đối xứng:

Trang 28

119 166

Theo thuyÕt minh N®c = 7 Kw,  = 0,7

VËy Ncg < N®c VËy m¸y lµm viÖc an toµn

- TÝnh thêi gian lµm viÖc

Sp

y L

.

 + +

Trang 29

V- Nguyên công V: khoan , ta rô 4 lỗ

- Tạo chuẫn gá cho các b-ớc

- Định vị bằng hi khối V ngắn hạn chế 4 bậc tự do

định vị

- Chọn máy 2H15

- Dụng cụ cắt :dao P6M5

4 Dụng cụ kiểm tra:th-ớc kặp 1/20,căn phẳng,bàn máp

5 Bậc thợ 3/7

6 chọn chế độ cắt

A) Khoan ỉ6

Trang 30

K t S

T

D C

.

5 7

7 , 0 0 2

,

0

4 , 0

= 31 m/phót

Sè vßng quay trôc chÝnh lµ:

1973 5

14 , 3

31 1000

.

=

n D



m/phót

4- TÝnh m« men xo¾n

Trang 31

Theo STCNCTM II m« men xo¾n ®-îc tÝnh theo c«ng thøc

y y l

.

1

+ +

2 2 20

= + +

.

Trang 32

.

198

5 ,

0

4 , 0

Trang 33

VI- Nguyên công VI: khoan 2 lỗ tra dầu ứ4

- Định vị bằng hai khối V ngắn vào ỉ80 và ỉ55 hạn chế 4 bậc tự do

định vị

- Chọn máy khoan đứng 2A150

- Dụng cụ cắt :dao P18

- Công suất động cơ N = 8,5 Kw, hiệu suất của máy  = 0,8

- Lực dọc trục [Pz] = 2500 kg

Trang 34

- L-îng d- gia c«ng khi khoan lµ 4 mm

4 Dông cô kiÓm tra:th-íc kÆp 1/20

T

D C

.

4 7

7 , 0 0 2

,

0

4 , 0

= 14 m/phót

Sè vßng quay trôc chÝnh lµ:

Trang 35

1100 4

14 , 3

14 1000

y y l

.

1

+ +

l= 120 mm; i = 2

Mµi kÐp: y = 0,4.D = 0,4.4 = 1,6

Trang 36

y1 = 1ữ3 Chọn y1 = 2

19 , 0 996

2 6 , 1 120

= + +

phút

VII- nguyên công VII: phay rãnh then

- Định vị bằng hi khối V ngắn hạn chế 4 bậc tự do

định vị chính

- Chọn máy phay đứng 6H12 với công suất Nm=7Kw hiệu suất =0,7

- Dụng cụ cắt :chọn dao phay ngón có bề rộng bằng bề rộng của mũi khoan có

Trang 37

ø = 6 ; dao lµm b»ng vËt liÖu thÐp giã

4 Dông cô kiÓm tra:th-íc kÆp 1/20

68 , 72 1000

95 375

.

Ndc V

Pz



B¶ng 7-2: Pz = Cp.txp.Syp.Z.Bzp.Dqp.Kp

Trang 38

7

Theo thuyÕt minh N®c = 1,7 Kw,  = 0,7

VËy Ncg < N®c VËy m¸y lµm viÖc an toµn

- TÝnh thêi gian lµm viÖc

Sp

y L

.

 + +

Víi  = y = 0 (mm); i = 2; L = 30

VËy Tm = 2

95

0 0

Trang 39

Viii - nguyên công VIII: nhiệt luyện

- Sau khi nhiệt luyện độ cứng của chi tiết đạt từ 60 ữ 65 HRC

Trang 40

IX- nguyên công iX: mài hai đ-ờng kính ỉ800,01

- Dùng 2 mũi tâm hạn chế 5 bậc tự do

- Đ-ợc kẹp chặt bằng hai mũi tâm đ-ợc chuyển động thông qua tốc kẹp

- Chọn máy mài tròn ngoài BUA 20

- Công suất động cơ là 2,2 Kw

- Tốc độ quay của đá là 2855 v/phút

- Tốc độ quay của vật là 50 – 500 v/phút

Trang 41

12 1000

1000

.

=

t n D

y y L

.

1

+ +

Trang 42

i : là số lần gia công

L: chiều dài gia công ; L= 45 mm

y : Khoảng chạy tới ; y = 6 mm

y1 : Khoảng chạy lui ; y1 = 0 mm

5 , 12 50

0 6 45

= + +

XII- nguyên công XII: kiểm tra

1- Kiểm tra độ song song giữ đ-ơng tâm lỗ Ф76 và Ф80

- Vật gá trên 2 mũi tâm

- Trục kiểm đ-ợc lồng vào trong lỗ Ф25

- Đ-a đồng hồ xo vào một đầu trục kiểm rồi di chuyển đồng hồ xo sang đầu còn lại sẽ kiểm tra đ-ợc độ song song giữa lỗ Ф76 và Ф80

Trang 43

Thiết kế đồ gá cho nguyên công khoan và ta rô 4 lỗ m6x2x9

I- yêu cầu kỹ thuật

Khi khoan và ta rô 4 lỗ M6 chi tiết chịu chủ yếu là mô men cắt và lực dọc trục lớn Vì thế đồ gá phải đảm bảo độ cứng vững , cơ cấu kẹp phải đủ lực sao cho chi tiết không bị biến dạng

Trang 44

- Cơ cấu kẹp chặt có tác dụng giữ cho chi tiết không bị xê dịch khi gia công Dùng cơ cấu kẹp chặt bằng tay

- Cơ cấu dẫn h-ớng là bạc dẫn h-ớng nhằm giữ cho h-ớng tiến dao không bị xê

dịch vì lực cắt , lực kẹp

- Thân gá đế gá có rãnh và lỗ ren để các chi tiết bắt chặt lên nó

- Các chi tiết nối ghép với nhau bằng vít

Tháo 2 vít M12 để lấy phiến dẫn h-ớng ra

Tháo 4 vít M16 ở trên hai khối V đ-a đ-ợc chi tiết và hai khối V phía trên ra Tháo 4 vít M12 và 4 chốt côn ta đ-a đ-ợc 2 khối V phía d-ới ra

b) Lắp

Lắp 4 vít M12 và 4 chốt côn vào thân đồ gá ta đ-a đ-ợc 2 khối V phía d-ới vào Lắp 4 vít M16 ở trên hai khối V đ-a đ-ợc chi tiết và hai khối V phía trên vào Lắp 2 vít M12 vào phiến định vị để cố định phiến dẫn h-ớng

III- tính toán lực kẹp

1 – Tính lực kẹp

Trang 45

S

F N

F

F F

N

Mx

Khi gia công phôi chịu tác động của mô men xoắn và lực dọc trục Po

Mô men cắt M có xu h-ớng làm chi tiết bị xoay

Khi khoan lực ma sát xuất hiện trên bề mặt giữa chi tiết và khối V

Nếu bỏ qua ma sát ở mặt đầu thì ph-ơng trình cân bằng có dang:

K.M =2.Q.f.R

2 sin

2 2

Q =

→

Trong đó :

f: là hệ số ma sát ; f = 0,15

M: mô men cắt khi khoan; M = 510 kg/mm

R: khoảng cách từ tâm mũi khoan đến tâm chi tiết ; R = 40 mm

 : Góc của khối V

K: hệ số an toàn khi cắt gọt

K = Ko.K1.K2.K3.K4.K5.K6

Ko : Hệ số an toàn trong mọi tr-ờng hợp ; Ko = 1,5 ữ 2 Chọn Ko = 2

K1 : Hệ số an toàn tính cho tr-ờng hợp tăng lực cắt khi độ bóng tăng ; K1 = 1 K2 : Hệ số tăng lực cắt khi mòn dao ; K2 = 1,5

K3 : Hệ số tăng lực khi gia công gián đoạn; K3 = 1,2

Tiêu đề	Gia công trục khuỷu
Tác giả	Dương Văn Đại
Chuyên ngành	Công nghệ chế tạo máy
Thể loại	Đồ án

Định dạng
Số trang	49
Dung lượng	442,33 KB
File đính kèm	File CAD + Thuyết minh.rar (2 MB)