doan cong nghe pot

Thuyết minh đồ án Công nghê chế tạo máy bộ giáo dục và đào tạo trờng đại học kỹ thuật công nghiệp bộ môn: công nghệ chế tạo máy đồ án tốt nghiệp Ngời thiết kế : Nguyễn văn Quảng Giáo viên hớng dẫn : Ngô cờng Thái Nguyên -2002 Bộ giáo dục đào tạo Cộng hòa xã hội chủ nghĩa Việt Nam đại học thái nguyên Độc lập - Tự do - Hạnh phúc trờng đại học ktcn o0o Khoa: Cơ Khí Bộ môn: CN - CTM đề tài thiết kế tốt nghiệp Ngời thiết kế : Nguyễn Văn Quảng Lớp : K33MA Khoa: Cơ khí Ngành : Chế tạo máy Cán bộ hớng dẫn: Thạc sĩ Ngô Cờng Ngày giao đề tài: / /2001 Ngày hoàn thành đề tài: / /2002 SVTK: Nguyễn Văn Quảng GVHD: TSNgô Cờng 1 Thuyết minh đồ án Công nghê chế tạo máy Nội dung đề tài: Thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết trục khuỷu 3Tge Sản lợng chi tiết: 15000 ct/năm Điều kiện trang thiết bị: Tự chọn Số lợng và kích thớc bản vẽ: 09 bản A 0 Số bản thuyết minh: 01 Ngày tháng năm 2002 Tổ trởng bộ môn Cán bộ hớng dẫn TL/ Hiệu trởng (Ký tên) (Ký tên) Chủ nhiệm khoa (Ký tên đóng dấu) Nội dung 1. Số trang: 2. Số bản vẽ và đồ thị (ghi rõ loại kích thớc): 09 bản vẽ A o 01 : Bản vẽ chi tiết lồng phôi 08: Sơ đồ bản vẽ nguyên công 01: Bản vẽ đồ gá Bản thuyết minh thiết kế tốt nghiệp đã đợc thông qua. Ngày tháng năm 2000. Tổ trởng bộ môn Cán bộ hớng dẫn TL/ Hiệu trởng (Ký tên) (Ký tên) Chủ nhiệm khoa (Ký tên đóng dấu) SVTK: Nguyễn Văn Quảng GVHD: TSNgô Cờng 2 Thuyết minh đồ án Công nghê chế tạo máy Lời nói đầu Trong công cuộc xây dựng đất nớc, ngành cơ khí nói riêng và ngành kỹ thuật nói chung - Ngành chế tạo máy là một ngành then chốt trong nền kinh tế quốc dân. Trong chơng trình đào tạo thì công nghệ chế tạo máy là một phần căn bản, nhằm trang bị cho học sinh, sinh viên kiến thức về thiết kế chế tạo các loại máy, các trang bị cơ khí phục vụ cho công nghiệp. Môn học công nghệ chế tạo máy đã truyền đạt các tiêu chuẩn công nghệ thiết kế và gia công chi tiết. Đồ án công nghệ chế tạo máy nhằm hệ thống lại tất cả các kiến thức đã đợc học trong trờng để áp dụng các kiến thức đã đợc học và thực tiễn vào đề tài mà mình đợc giao. Công việc thiết kế là vận dụng cả một quá trình học tập, thực tiễn và đợc đem tổng hợp lại để áp dụng. Đề tài em đợc giao là : " Thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết trục khuỷu động cơ 3tge. Đề tài này rất mới mẻ đối với em, nên không tránh khỏi bỡ ngỡ, cùng với lý thuyết và thực tiễn còn hạn hẹp nên không tránh khỏi sai sót, rất mong sự chỉ bảo của các thầy, cô, cùng toàn thể các bạn để đề tài của em đợc hoàn thiện hơn. Em xin trân thành cảm ơn sự chỉ bảo và đóng góp ý kiến của các thầy, cô, cùng các bạn. Sinh viên Nguyễn SVTK: Nguyễn Văn Quảng GVHD: TSNgô Cờng 3 Thuyết minh đồ án Công nghê chế tạo máy Phần i. phân tích chi tiết gia công. 1. phân tích đặc điểm ,chức năng và điều kiện làm việc của chi tiết trục khuỷu động cơ 3tge là chi tiết dạng trục có kết cấu khá phức tạp. Nó là loại trục lệch tâm vì có các bề mặt lệch tâm. Cụ thể đối với trục khuỷu 3TGE có 3 bề mặt lệch tâm - 3 cổ biên. Các cổ này lệch nhau một góc 120 0 . Đây là một đặc điểm đặc biệt của trục khuỷu 3TGE ngoài ra nó còn có các cổ khuỷu lắp vào thân máy, bề mặt côn để lắp bánh đà, banh răng, bề mặt nhám để lắp đối trọng và nhiều lỗ vít, rãnh dầu khác Với đặc điểm nh vậy trục khuỷu là chi tiết trung gian nó kết hợp với tay biên biến chuyển động tịnh tiến của pitston thành chuyển động quay của trục khuỷu rồi truyền sang bộ phận công tác khác nhờ bề mặt lắp ghép và rãnh then. Vì vậy có thể nói trục khuỷu là chi tiết quan trọng không thể thiếu trong động cơ. Với vai trò là chi tiêt trung gian vừa nhận chuyển đông vờa chuyền chuyển động trục khuỷu 3TGE phải làm việc trong điều kiện nặng nề chịu tác SVTK: Nguyễn Văn Quảng GVHD: TSNgô Cờng 4 Thuyết minh đồ án Công nghê chế tạo máy động của nhiều lực đông thời lực quán tính, lực kéo nén, các mô men uốn xoán lớn gây ra va đập và mài mòn nhanh. 2. Phân tích tính công nghệ trong kết cấu. Nh mục 1 ta đă phân tích trục khuỷu có kết cấu về hình dáng phức tạp và phải làm việc trong điều kiện có nhiều lực tác dụng đồng thời vậy ta phải phân tích tính công nghệ để tạo ra một hình dáng hợp lý để thuận lợi trong quá trình làm việc , đơn giản trong quá trình gia công. Từ đó năng cao năng suất mà vẫn đảm bảo chức năng làm việc của nó. Sau khi nghiên cứu bản vẽ chi tiết ta thấy trục có nhiều bề mặt khác nhau ở đây ta chia làm 2 loai bề mặt - bề mặt cổ biên, cổ khuỷu, rãnh các bề măt này dùng dao tiện định hình. - bề mặt trục, côn dùng dao tiện thông thờng. - Kích thớc trục thoả mãn nhỏ dàn về hai đầu và cho phép gia công băng phơng pháp chép hình thuỷ lực để nâng cao năng suất - Kích thớc chiều trục dài tỉ số l/d < 11 tơng đối lớn. Cần chú ý trong quá trình gia công để đảm bảo độ đồng tâm, độ song song giữa đờng tâm trục và đờng tâm cổ biên, để chánh điều này ta phải gia công từng phía một và th- ờng xuyên kiểm tra. - trục không có rãnh then kín mà chỉ có rãnh then hở nằm về cùng một phía và có đờng tâm trùng nhau nên thuận lợi trong việc gia công trong cùng một lần gá. - Theo yêu cầu bản vẽ chi tiết các cổ khuỷu và cổ biên cần phải nhiệt luyện (tôi cao tần). Theo chỉ dẫn không tôi vào các góc lợn là hợp lý vì khi đó chánh xảy ra hiện tợng nứt ở các góc lợn. Căn cứ vào kết cấu trục khuỷu ta có thể phân trục khuỷu thành các phần sau. a) Phần đầu trục khuỷu. Phần này đợc lắp ghép với cơ cấu dẫn động và khởi động. b) Phần thân trục khuỷu. Bao gồm: Má khuỷu, cổ khuỷu 78 , cổ biên. 58 - Má khuỷu: là phần liên kết giữa cổ trục và cổ biên, má khuỷu có hình bầu dục trên có bề mặt lắp đối trọng, trên bề mặt này có các rãnh khía và có lỗ bắt vít, tác dụng của rãnh là giảm lực cắt trong quá trình làm việc. - Cổ trục 78 và cổ biên 58. Các kích thớc chiều dài của 55 và cổ biên đã cho trong bản vẽ lồng phôi, các kích thớc đờng kính gia công theo yêu cầu đòi hỏi chỉnh xác, đảm bảo độ cứng vững trong quá trình làm việc. Trục khuỷu làm việc trong điều kiện nặng nề, chịu lực cắt lớn. Vì vậy ta phải khoan các rãnh dẫn dầu thẳng và xiên giao nhau nhằm mục đích làm mát và bôi trơn c) Phần đuôi khuỷu: Đây là phần bánh đà lắp với trục khuỷu, đợc chế tạo theo yêu cầu chính xác, đảm bảo yêu cầu đã cho trên bản vẽ. Qua việc phân tích ở trên ta thấy chi tiết vừa đảm bảo kỹ thuật đề ra vừa đảm tiết kiệm vật liệu và đảm bảo tính hợp lý về mặt công nghệ, chế tạo phù hợp với sản xuất lớn. 3. Phân tích điều kiện kỹ thuật và chọn phơng pháp gia công lần cuối các bề mặt: (*) Phân tích điều kiện kỹ thuật: Trục khuỷu là chi tiết máy có kết cấu phức tạp, chế tạo khó khăn, yêu cầu kỹ thuật cao, để đảm bảo chất lợng tốt thì trục khuỷu cần có các yêu cầu sau: 1- Kết cấu phải đảm bảo vững chắc và có sức bền cao, không gây ra dao động. SVTK: Nguyễn Văn Quảng GVHD: TSNgô Cờng 5 Thuyết minh đồ án Công nghê chế tạo máy 2- Tránh gây ứng suất tập trung tại các vị trí của biên (chỗ giữa má khuỷu với trục khuỷu). Yêu cầu của chi tiết gia công đạt độ chính xác cao, độ cứng bề mặt đạt 50 ữ 60 HRC. 3- Phải tiến hành cân bằng động, để đảm bảo giảm bớt quán tính của các lực động của động cơ đốt trong trong quá trình làm việc. (*) Chọn phơng pháp gia công lần cuối các bề mặt các bề mặt. 3 Cổ biên 58. Cổ biên lắp với tay biên, cổ biên chịu tải trọng thay đổi liên tục trong quá trình làm việc và chịu mòn cơ học nên cần các yêu cầu kỹ thuật sau: - Độ chính xác bản thân cao để đảm bảo truyền động tốt, kích thớc đ- ờng kính đạt 58 036.0 0615.0 - Độ nhám bề mặt : Rz = 0,63 để chịu mài mòn và chịu mỏi cao, để đạt đợc 2 yêu cầu này cần sử dụng phơng pháp gia công lần cuối là mài tính. - Độ chính xác tơng quan: + Độ không song song của các đờng sinh cổ biên với đờng tâm trục (cổ khuỷu) 0,03/100 (mm). + Khoảng cách giữa đờng tâm cổ khuỷu và đờng trục A-A đạt 57,5 0,05 (mm). Để đạt đợc yêu cầu này cần phải có biện pháp gá đặt hợp lý. 4 cổ khuỷu 78 Các cổ khuỷu cần đợc gia công chính xác để lắp ổ đỡ. - Độ chính xác kích thớc 78 038.0 0532.0 ) - Độ nhám bề mặt hai cổ trục 0 63, để đảm bảo 2 yêu cầu trên ta sử dụng phơng pháp gia công lần cuối là mài tinh. Bên cạnh các cổ trục có các gờ chặn yêu cầu về độ bóng R a = 1,25 ta cũng chọn phơng án gia công lần cuối là mài tinh. Các bề mặt má khuỷu yêu cầu R z = 80 yêc cầu này đạt đợc ngay sau nguyên công tiện thô. - Độ không song song giữa đờng sinh hai cổ trục so với đờng trục A-A không quá 0,02/100 (mm). Để đạt đợc hai yêu cầu này ta phải gia công 2 cổ trục và gờ chặn trên cùng một lần gá đặt với chuẩn tinh là hai lỗ tâm. Bề mặt 68 và 42để lắp bánh răng cần đợc gia công chính xác để lắp ghép tốt. - Độ chính xác bản thân 68 021.0 002.0 + + và 42 021.0 002.0 + + - Độ nhám bề mặt 0 63, - Độ không song song của đờng sinh bề mặt 68 021.0 002.0 + + và 42 021.0 002.0 + + và so với đờng tâm A-A 0,03/100 (mm). Để đảm bảo hai yêu cầu trên ta chọn biện pháp công nghệ gia công lần cuối là mài tinh và chọn chuẩn tinh là 2 lỗ tâm. Bề mặt côn hai đầu 1:10. - Bề mặt này lắp ghép với bánh đà nên cần phải đạt đợc các yêu cầu sau: - Độ không đồng tâm của bề mặt côn với đờng tâm trục A-A 0,02/100(mm). cần gia công chính xác để đảm bảo lắp ghép tốt. SVTK: Nguyễn Văn Quảng GVHD: TSNgô Cờng 6 Thuyết minh đồ án Công nghê chế tạo máy - Độ chính xác bản thân chiều rộng rãnh then cần đạt 7H9 (+0,163) và 10H9 (+0,063). - Độ không đối xứng của rãnh then không quá 0,06 độ xiên then không quá 0,03. - Độ nhám bề mặt R720. - Độ chính xác tơng quan cần đạt. - Độ dịch chuyển góc rãnh then và cổ trục khuỷu 30'. - Đờng tâm đối xứng của rãnh then 10 dịch chuyển so với đờng trục A- A 0,1 (mm). - Độ không thẳng góc của mặt phẳng lắp đối trọng với mặt phẳng đi qua tâm cổ trục và tâm khuỷu 0,3/60 (mm). - Độ không thẳng góc của lỗ ren M18 x 1,25 so với đờng tâm cổ trục 0,2 (mm). Độ không thẳng góc so với mặt phẳng lắp đối trọng 0,2/30(mm). - Các lỗ khoan 8, 18 trên cổ khuỷu khoan 1 lần là đợc. phần ii xác định dạng sản xuất 1- ý nghĩa của việc xác định dạng sản xuất. SVTK: Nguyễn Văn Quảng GVHD: TSNgô Cờng 7 Thuyết minh đồ án Công nghê chế tạo máy - Dạng sản xuất là một khái niệm kinh tế kỹ thuật tổng hợp, nó đặc trng cho kỹ thuật tổ chức sản xuất và quản lý kinh tế nhằm đem lại hiệu quả kinh tế cao nhất. - Xác định dạng sản xuất có ý nghĩa rất quan trọng vì khi ta biết đợc dạng sản xuất là ta biết đợc điều kiện phân bổ vốn đầu t mà có biện pháp áp dụng tiến bộ khoa học kỹ thuật, quản lý tổ chức sản xuất hợp lý. 2- Xác định dạng sản xuất: - Xác định dạng sản xuất dựa vào sản lợng kế hoạch năm: Công thức tính: + += 100 1 100 1MNN iKHCK (chiếc/năm) Trong đó: N CK - Sản lợng cơ khí của chi tiết cần gia công (chiếc/năm) N KH -Sản lợng hàng năm của chi tiết (c/n); N KH = 15.000(c/năm) m i -Số chi tiết cùng tên trong mỗi sản phẩm m i = 1 -Hệ số dự phòng, mất mát, h hỏng do chế tạo = (3ữ 6) ta chọn = 5 - Hệ số dự phòng trong vận chuyển, bảo quản = (5 ữ7) ta chọn = 5. N ck =15000 .1( ) 100 5 1)( 100 5 1( ++ = 16538 (ct/n) 3- Xác định khối lợng chi tiết : Công thức tính : G = . V Trong đó : = 7,2 (kg/dm 3 ), ( khối lợng riêng của gang). V: Thể tích chi tiết gia công. - Để tìm V ta phải tách ra nhiều thể tích chi tiết khác sau đó tổng hợp lại. SVTK: Nguyễn Văn Quảng GVHD: TSNgô Cờng 8 ThuyÕt minh ®å ¸n  C«ng nghª chÕ t¹o m¸y b¶n vÏ V=V 1 +V 2 +V 3 +V 4 +V 5 +6V 6 +3V 7 +2V 8 +V 9 +V 10 V 1 = lΠ 12 1 (d 1 2 + d 1 d 2 + d 2 2 ) = 5,40.14,3 12 1 (32 2 + 32.40+ 40 2 ) = 41382 (mm 3 ) = 0.041382 (dm 3 ) V 2 = 4 2 2 2 Ld π = 4 15.40.14,3 2 = 19468 (mm 3 ) = 0.019468 (dm 3 ) V 3 = 4 3 3 2 Ld π = 4 5,67.42.14,3 2 = 93470(mm 3 ) = 0,093470 (dm 3 ) V 4 = 4 4 4 2 Ld π = 4 37.42.14,3 2 = 134304 (mm 3 ) = 0.134304 (dm 3 ) V 5 = 4 5 5 2 Ld π = 4 56.94.14,3 2 = 388403 (mm 3 ) = 0.388403 (dm 3 ) SVTK: NguyÔn V¨n Qu¶ng   GVHD: TSNg« Cêng 9 Thuyết minh đồ án Công nghê chế tạo máy V 6 = = 4 29.)5878.(14,3 2 + = 219693 (mm 3 ) = 0.219693 (dm 3 ) V 7 = 4 7 7 2 Ld = 4 57.58.14,3 2 = 150522 (mm 3 ) = 0.150522 (dm 3 ) V 8 = 4 8 8 2 Ld = 4 46.78.14,3 2 = 219693 (mm 3 ) = 0.219693 (dm 3 ) V 9 = 4 9 9 2 Ld = 4 53.78.14,3 2 = 253124 (mm 3 ) = 0.253124 (dm 3 ) V 10 = 4 10 10 2 Ld = 4 17.68.14,3 2 = 61707(mm 3 ) = 0.061707 (dm 3 ) V=V 1 +V 2 +V 3 +V 4 +V 5 +6V 6 +3V 7 +2V 8 +V 9 +V 10 = 4,406215 (dm 3 ) G = 4,406215 x 7,2 = 31,724 (kg). b) Kết luận: Với sản lợng : N CK = 16538 (chiếc/năm). Trọng lợng chi tiết = 32 (kg) Tra tài liệu " thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy-tác giả Trần Văn Địch-Nhà xuất bản khoa học kỹ thuật-1999" trang 13-bảng 2, ta có dạng sản xuất: hàng khối. 4- Xác định hình thức chuyên môn hoá: - Căn cứ vào dạng sản xuất mà trong quy trình công nghệ áp dụng hình thức chuyên môn hoá đối tợng theo mặt bằng phân xởng, máy móc, thiết bị đ- ợc bố trí theo thứ tự nguyên công. 5- Xác định nhịp sản xuất: R = ck N T (ph/c). Trong đó : T: Là thời gian làm việc hiệu qua trong năm. T =(365 - 52 - 8)2.8(1-0,16) =245952 (ph/năm). =0,16: Là hệ số nghỉ phép, nghỉ ốm. R = 22050 245952 =11,16 (ph). SVTK: Nguyễn Văn Quảng GVHD: TSNgô Cờng 10 [...]... ( thiết kế đồ án CNCTM -trần văn địch) RZa + Ta = 600 àm ( Rza = 250 Ta = 350 ) + Trị số sai lệch không gian tổng cộng xác định theo công thức sau: a1 = cv + lk 2 2 Trong đó: - cv : độ cong vênh cv = K.L K : độ cong vênh đơn vị L: kích thớc lớn nhất của phôi - lk :độ lệch khuôn Tra bảng 15 (TKĐACNCTM tác giả Trần Văn Địch tập 1) {I} K = 2àm cv =850 x 2 =1700 àm lk = 3 ữ10 (tra bảng 15 {I}) Chọn lk... nhiệt luyện (tôi cải thiện) Sau khi nhiệt luyện, độ chính xác của phôi giảm đi một cấp Tra bảng VII-18 có các giá trị tơng ứng sau nhiệt luyện RZa = 300 àm ; Ta (không thay đổi) 2 a2 = pa1 + p 2 p: Độ cong vênh do nhiệt luyện gây ra p = K.L = 1,3.850 = 1105 àm Vậy a2 = 52812 + 1105 2 = 5395,36 Tính sai số gá đặt: Phôi đợc gá đặt trên hai mũi tâm trong suốt quá trình gia công b = 2 c + 2 k + 2 dg... số 08 với số liệu mảnh dao 0825 và kích thớc mảnh dao F = 25.40 và 60o 5o 10o o 60 Vật liệu phần thân dao:ta chọn là thép 45 b) Chọn chuẩn dụng cụ cắt - Tra bảng 4-22 (HDTKD) chọn dao tiện ngoài đầu cong SVTK: Nguyễn Văn Quảng 25 GVHD: TSNgô Cờng Thuyết minh đồ án Công nghê chế tạo máy H a = 18(mm) f B o 8 m = 9(mm) f1 a l L = 200 (mm) hình học của dao đợc tra theo bảng: Các thông số + Tra bảng