tên đề tài đồ án công nghệ chế tạo máy

Thiết kế chế tạo là một tập hợp những nhiệm vụ liên tục nối tiếp lẫn nhau.Mỗimột công đoạn trong quá trình thiết kế chế tạo có một vai trò và nhiệm vụ riêng.Quátrình thiết kế chỉ được co

Trang 1

ĐỒ ÁNCÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY

Trang 2

§å ¸n C«ng NghÖ ChÕ T¹o M¸y GVHD: l£ V¡N V¡N

MỤC LỤC Trang

Lời nói đầu 3

Phần I: Phân tích sản phẩm và chọn phôi 4

1.1 Phân tích yêu cầu kỹ thuật chi tiết 4

1.2 Phân tích tính công nghệ chi tiết 4

1.3 Chọn phôi và phương pháp chế tạo phôi 4

Phần II: Thiết kế quy trình công nghệ 5

2.1 Tiến trình công nghệ 5

2.2 Thiết kế nguyên công 6

Phần III: Chọn lượng dư gia công 13

Phần IV: Tra chế độ cắt cho các nguyên công 15

4.1 Nguyên công 1 15

Phần V: Thiết kế đồ gá khoan 4 lỗ 5 16

5.1 Chọn máy 16

5.2 Định vị 17

5.3 Tính toán cơ cấu kẹp vit ốc 18

5.4 Tính chọn cơ cấu dẫn hướng 20

5.5 Tính chọn cơ cấu phân độ 21

5.6 Kiểm tra bền mặt cắt 22

5.7 Sai số đồ gá 22

5.8 Thuyết minh đồ gá 22

Tài liệu tham khảo 23

LỜI NÓI ĐẦU:

Trang 3

Thiết kế chế tạo là một tập hợp những nhiệm vụ liên tục nối tiếp lẫn nhau.Mỗimột công đoạn trong quá trình thiết kế chế tạo có một vai trò và nhiệm vụ riêng.Quátrình thiết kế chỉ được coi là hoàn thiện khi mà các ý tưởng nhà thiết kế đưa ra phải cótính ưu việt về tính năng sử dụng, tính kinh tế, tính phổ cập và cuối cùng là tínhcông nghệ.

Tính công nghệ của sản phẩm là tính chất của mô hình nhà thiết kế đưa ra cócấu tạo sao cho khả năng công nghệ của đất nước có thể thực hiện được và hạn chếthấp nhất giá thành chế tạo.Tính công nghệ của mô hình thiết kế có ý nghĩa vô cùngquan trọng đối với mỗi sản phẩm chế tạo

Giá thành chế tạo sản phẩm phụ thuộc rất nhiều vào công nghệ sản suất.Côngnghệ sản suất đơn giản sẽ giảm thời gian sản xuất, giảm hao mòn máy móc dẫn tớigiảm được giá thành chế tạo Chính vì vậy, việc thiết kế một quy trình công nghệ tối

ưu có một ý nghĩa rất quan trọng trong thiết kế, sản suất, chế tạo.Nắm vững đặc tínhcông nghệ của quy trình sản xuất giúp cho người kỹ sư có một cái nhìn tổng quát làmcho các ý tưởng thiết kế của người kỹ sư phù hợp với khả năng công nghệ đảm bảochắc chắn ý tưởng có thể thực hiện được

Đồ án công nghệ chế tạo máy không nằm ngoài mục đích như vậy.Làm đồ áncông nghệ chế tạo máy là một dịp để sinh viên làm quen với các quy trình chế 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 “BẠC TRỤC TĂNG

ÁP SỐ 2” với các nội dung sau:

- 01 bản vẽ A0 trình bày các nguyên công

- 01 bản vẽ A1 thể hiện đồ gá cho nguyên công khoan 4 lỗ  5

- 01 bản vẽ A3 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 Lê Văn Văn thuộc bộ môn CHẾ TẠO MÁY

đã tận tình hướng dẫn để đồ án được hoàn thành đúng tiến độ và công việc được giaovới chất lượng đảm bảo Do thời gian còn hạn chế nên đồ án không thể tránh được cácthiếu sót, rất mong được sự đóng góp ý kiến sửa sai của các thầy giáo và các bạn

Sinh viên

Đặng Việt Đức

Trang 4

§å ¸n C«ng NghÖ ChÕ T¹o M¸y GVHD: l£ V¡N V¡N Chi tiết cần gia công trong đồ án là bạc trục tăng áp thuộc nhóm chi tiết dạng bạc

có các đặc điểm kỹ thuật như sau:

- Bạc trục tăng áp có các bề mặt làm việc chính là mặt trụ ngoài và mặt trụ trong cócấp độ nhám khá cao đạt cấp 8(0,63 m) và dung sai kích thước của hai mặt trụ làm việc là 0,01 mm đạt độ chính xác IT7

- Độ đồng tâm giữa hai mặt trụ làm việc là  0,02 mm, độ không vuông góc giữa đường tâm và bề mặt tỳ là  0,01 mm

1.2- Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết

- Chi tiết là bạc tăng áp làm việc với yêu cầu cao, chi tiết có thành mỏng 5 mm

do đó khi gia công chi tiết ta phải chú ýý các yêu cầu như đặc tính kỹ thuậtchi tiết

- Chi tiết có rãnh 2x5 (mm) ở mặt trụ trong không thông suất rất khó cho việc giacông rãnh đó Vì vậy để đảm bảo tính công nghệ khi gia công ta làm rãnh thôngsuất mà không làm thay khả năng làm việc của chi tiết

- Để đảm bảo yêu cầu kỹ thuật tiến hành gia công chi tiết sau đó tới nhiệt luyện

- Do yêu cầu nhiệt luyện chi tiết đạt độ cứng (42…46 ) HRC, cấp độ nhám cấp 8,

ta cần phải thực hiện nguyên công mài sau nhiệt luyện

1.3-Chọn phôi và phương pháp chế tạo phôi

Căn cứ vào hình dạng, kích thước, vật liệu của chi tiết, căn cứ vào dạng sản xuất

là loạt vừa ta chọn phôi đúc với dạng đúc ly tâm để gia công cho chi tiết Sử dụngphôi dạng này thì cho chất lượng kém đối với mặt trụ trong do đó khi đúc cần phải

có lượng dư lớn ở bề mặt này, nhưng phương pháp này cho năng suất và hiệu quả

 Nguyên công 3 : Tiện ngoài mặt trụ 35, tiện rãnh ở mặt tỳ

 Nguyên công 4 : Khoan 4 lỗ 5

 Nguyên công 5 : Xọc rãnh (5x2) mặt mặt trong

 Nguyên công 6 : Khoan lỗ 4

 Nguyên công 7 : Nhiệt luyện

 Nguyên công 8 : Mài mặt trụ ngoài 40, và mài mặt tỳ

 Nguyên công 9 : Mài mặt trụ trong 30,5

2.2-Thiết kế nguyên công

 Nguyên công 1: Tiện mặt đầu lớn, tiện ngoài mặt trụ 71, tiện trong mặt trụ 30, tiếp đến là tiện tinh các mặt đó cùng với vê tròn cạnh sắc mặt đầu.

Trang 5

- Đường kính lớn nhất gia công được trên thân máy 320 mm

- Khoảng cách hai đầu tâm 750 mm

- Đường kính chi tiết lớn nhất trên bàn dao 175 mm

- Chiều dài lớn nhất tiện được 700 mm

- Số cấp trục chính 12

- Phạm vi tốc độ trục chính 44-1980 vg/ph

- Đường kính lỗ trục chính 30 mm

- Số dao lắp trên đài dao 4

-Kích thước dao (rỗng x cao) 20x20 mm

- Phạm vi bước ren cắt được ( ren hệ mét) 0,5-9 mm

- Công suất động cơ của truyền động chính 4,5 kw

- Khối lượng máy 1850 kg

Các bước thực hiện nguyên công và sơ đồ gá đặt :

Bước 1: Tiện mặt đầu.

Bước 2 : Tiện thô mặt trụ ngoài 71

Bước 3: Tiện tinh mặt trụ ngoài 71

Bước 4: Tiện thô mặt trụ trong 30,5

Bước 5: Tiện tinh mặt trụ trong 30,5

Bước 6: Tiện để khử cạnh sắc mặt đầu.

Trang 6

Hình 1: Nguyên công 1

 Nguyên công 2 : Tiện mặt đầu nhỏ, tiện ngoài mặt trụ 40, tiện ngoài mặt trụ 36, tiện ren M36x1, tiện rãnh 1xH2, tiện mặt tỳ, tiếp đến tiện tinh mặt trụ 40, mặt tỳ, vê tròn cạnh sắc mặt đầu.

- Bước 1: Tiện tinh mặt trụ 40

- Bước 2: Tiện tinh mặt trụ 36

- Bước 3: Tiện tinh mặt tỳ

- Bước 4: Tiện tinh mặt đầu

- Bước 5: Tiện ren

- Bước 6 Tiện rãnh 1xH2

Trang 7

- Bước 7: Tiện để khử cạnh sắc.

Hình 2: Nguyên công 2

 Nguyên công 3 :

Chọn máy Chọn máy tiện như nguyên công trên.

Đồ gá: Gá đặt như nguyên công 2

- Bước 1: Tiện tinh mặt trụ ngoài 35

- Bước 2: Tiện tinh rãnh trên mặt tỳ

Trang 8

 Nguyên công 4 : Khoan 4 lỗ 5

Chọn máy: Chọn máy khoan đứng kiểu K125, do Việt Nam sản xuất.

* Đặc tính kỹ thuật:

- Đường kính lớn nhất khoan được 25 mm

- Khoảng cách từ đường tâm trục chính tới trụ 250 mm

- Kích thước bề mặt làm việc bàn máy 375x500 mm

Trang 9

- Tiết diện lớn nhất của dao 16x24 mm

- Công suất động cơ truyền dẫn chính 0,8-1,5 kw

- Khối lượng 1200 kg

Đồ gá

Chọn Dao: Sử dụng dao xọc chuyên dùng.

Các bước thực hiện nguyên công và sơ đồ gá đặt

Gá chi tiết:

- Định vị bằng mặt đầu to, chi tiết định vị là mặt phẳng -hạn chế 3 bậc tự do

- Định vị bằng mặt trụ ngoài, bề mặt định vị của đồ gá là mặt trụ -hạn chế 2bậc tự do

- Cơ cấu kẹp thể hiện trên hình vẽ , lực kẹp có khi ta vặn đai ốc

Bước: Thực hiện một bước

Trang 11

Hình 6: Nguyên công 6.

 Nguyên công 7 : Nhiệt luyện

- Tôi

- Làm sạch bề mặt

 Nguyên công 8 : Mài mặt tỳ và mặt trụ ngoài 40

Chọn máy: Chọn máy mài tròn ngoài Kiểu máy 3Á153

- Thông số kỹ thuật:

- Đường kính lớn nhất của chi tiết gia công 140 mm

- Chiều dài lớn nhất gia công 400 mm

- Tốc độ mài 1620 vg/ph

- Công suất động cơ chính 5,5 kw

Trang 12

 Nguyên công 9 : Mài mặt trụ trong.

Chọn máy Máy mài tròn trong: Kiểu máy 3A227

- Thông số kỹ thuật :

- Đường kính lớn nhất và nhỏ nhất của lỗ được mài 20-100 mm

- Chiều dài lớn nhất gia công 125 mm

- Tốc độ đá mài 18500 vg/ph

- tốc độ phôi vô cấp

- Công suất động cơ chính 3 kw

- Sử dụng mâm cặp 3 chấu tự định tâm để định vị và kẹp chặt

Bước thực hiện:Thực hiện một lần

Trang 13

1 12 Tiện tinh mặt đầuTiện tinh mặt trụ ngoài 71 0,61,1

3 Tiện thô mặt trụ trong 30 2

4 Tiện tinh mặt trụ trong 30 0,9

5 Tiện khử cạnh xắc

2

1 Tiện tinh mặt trụ ngoài 40 1,0

2 Tiện tinh mặt trụ ngoài 36

5 Tiện ren

Trang 14

Tra chế độ cắt cho các nguyên công

Quá trình tra chế độ cắt được tiến hành như sau:

- Đầu tiên ta tiến hành chọn chế độ cắt phù hợp với các yêu cầu về độ nhám

bề mặt, yêu cầu nâng cao về năng suất…

- Tra lượng chạy dao

- Tra tốc độ cắt: Khi tra được tốc độ cắt đã tính đến các hệ số điều chỉnh tatính ra số vòng quay tính toán, sau đó chọn số vòng quay theo máy

- Từ các thông số trên ta tra công suất cắt cần thiết cho chế độ cắt đã cho

- So sánh công suất cắt cần thiết với công suất của máy nếu thấy nhỏ hơn thìthoả mãn, nếu không thì phải chọn lại

- Tính thời gian máy

Theo trình tự như vậy, ta tiến hành tra chế độ cắt lần lượt cho các nguyêncông như sau, kết quả sau khi tính toán đã thoả mãn được cho dưới dạng bảng

4.1>Tra ch ế độ cắt cho nguyên công 1 độ cắt cho nguyên công 1 ắt cho nguyên công 1 c t cho nguyên công 1

Chế độ cắt

Bước

t(mm)

S(mm/vòng)

v(m/ph)

N(kW)

S(mm/vòng)

V(m/ph)

N(kW)

Trang 15

Chế độ cắt

Bước

t(mm)

S(mm/vòng)

v(m/ph)

N(kW)

S(mm/vòng)

v(m/ph)

N(kW)

S(mm/htk)

v(m/ph)

N(kW)

S(mm/vòng)

v(vg/ph)

N(kW)

nct

(v/p)

N(kW)

Công suất cắt tra theo chế độ cắt ở các nguyên công đều nhỏ hơn công suất máy đã chọn Kết quả tra hợp lý

PHẦN 5: THIẾT KẾ ĐỒ GÁ KHOAN 4 LỖ 5

Trang 16

 Mặt phẳng tỳ vào mặt tỳ hạn chế 3 bậc tự do của chi tiết bạc.

 Một chốt trụ ngắn hạn chế 2 bậc tự do của chi tiết bạc

Trang 17

3.1 Tính lực kẹp.

+ Kẹp chặt chi tiết bằng vít đai ốc

+ Các lực tác dụng lên chi tiết:

Trang 18

Trong đó: Cp = 143 (Bảng 5-32 – Sổ tay: Mũi khoan thép gió)

q = 1,0 (Bảng 5-32 – Sổ tay: Mũi khoan thép gió)

y = 0,7 (Bảng 5-32 – Sổ tay: Mũi khoan thép gió)

kp = kMP = 0,9 Thay số ta có:

Po = 10.143.5.0,150,7.0,9 = 1705 N

+ Phương trình cân bằng lực:

1

).

(

.

2

R f Q P R K

R K M

Q 

1

.

2

Ko - hệ số an toàn tính cho tất cả các trường hợp K0 = 1,5

K1 - hệ số tính đến trường hợp tăng lực cắt khi độ bóng thay đổi, gia công thôlấy K1 = 1,2

K2 - hệ số tăng lực cắt khi dao mòn chọn K2 = 1,5

K3 - hệ số tăng lực khi gia công gián đoạn K3 = 1,2

K4 - hệ số tính đến sai số của cơ cấu kẹp chặt, kẹp chặt bằng tay ta lấy K4 = 1,3

K5 - hệ số tính đến mức độ thuận lợi của cơ cấu kẹp chặt bằng tay Thuận lợichọn K5 = 1,0

K6 - hệ số tính đến mômen làm quay chi tiết định vị trên các phiến tỳ chọn

Trang 19

ú - ứng suất kéo, ú = 9 KG/mm2 đối với bu lông thép 45.

+ Mômen cần để quay đai ốc:

Theo công thức kinh nghiệm (Trang 124 – CSTT TK đồ gá - Học viện)

M  0,2.d.Q = 0,2.0,008.1055 = 1,7 Nm

+ Mômen cần để tháo kẹp:

M’  0,25.d.Q = 2,1 Nm

3.4 Biện pháp kết cấu nâng cao năng suất kẹp

Để kẹp chặt cũng như tháo kẹp đều phải vặn nhiều vòng ren, do vậy năng suấtcủa các đồ gá sử dụng cơ cấu kẹp vít đai ốc rất thấp Để khắc phục nhược điểmnày cần có biện pháp về kết cấu để giảm bớt số vòng ren phải vặn khi kẹp và nhảkẹp, làm cho tốc độ khi tháo nhanh hơn tốc độ khi kẹp, tốc độ ở xa nhanh hơn tốc

Với lỗ khoan có d = 5 mm, ta chọn bạc dẫn hướng có kích thước như hình vẽ:

Trang 20

§å ¸n C«ng NghÖ ChÕ T¹o M¸y GVHD: l£ V¡N V¡N Căn cứ vào sơ đồ gá đặt chi tiết, để giảm tối đa thời gian gá đặt cũng như tháophôi, đồng thời từ yêu cầu lỗ cần khoan không yêu cầu độ chính xác cao nên chọnphiến dẫn động kiểu bản lề Tuy nhiên do quá trình làm việc phiến dẫn xoay quanhbản lề ngang trục chi tiết nên dễ gây sai số do khe hở ở khớp quay Để khắc phụcsai số này khớp giữa phiến dẫn và trục dẫn hướng phiến dẫn cần được lắp ghépchính xác.

+ Kết cấu phiến dẫn:

+ Kết cấu trục gá của phiến dẫn:

5 Thiết kế cơ cấu phân độ.

5.1 Chọn cơ cấu quay phân độ

Do các lỗ cần khoan được phân bố trên vành của bạc lệch nhau góc 90o, nên đểkhoan tuần tự các lỗ mà chỉ gá đặt một lần ta dùng cơ cấu phân độ Lỗ khoan yêucầu độ chính xác không cần cao nên để quay phân độ khoan 4 lỗ chi tiết cần quaygóc 90o chọn đồ định vị phần quay là chốt côn đàn hồi có kết cấu như hình vẽ

Trang 21

5.2 Kết cấu cơ cấu quay phân độ

6 Kiểm bền cho phần mặt cắt nhỏ nhất trên tiết diện ngang.

Xác định ứng suất trên tiết diện nguy hiểm nhất của chi tiết:

95 , 5 2

5 , 30 2

34 14 , 3

8 Thuyết minh nguyên lý làm việc của đồ gá.

Đồ gá thực hiện nguyên công khoan 4 lỗ 5 đã thiết kế làm việc theo nguyên lý

Trang 22

Tiến hành khoan lỗ thứ nhất, sau khi khoan xong lỗ thứ nhất kéo chốt phân độ

ra, quay phân độ góc 90o sau đó tiếp tục khoan các lỗ tiếp theo